scala - 将单例对象编码为惰性值

Question

语境

我们正在为 Scala 程序开发静态验证器(早期工作在 this Master's thesis 中描述)，目前的重点是验证涉及惰性求值的 Scala 功能。我们主要对感兴趣语义 (行为)特征，而不是其他(尽管重要)方面，例如可理解性或简洁性。

为了简化事情，我们暂时忽略了单例对象可能具有的特殊角色。例如，有些是伴随对象(这可能与其惰性性质正交)，或者有些是包对象。

惰性值和单例对象的属性

懒惰的 vals

假设一个惰性值

lazy val v = I

哪里I是初始化块，即确定惰性 val 值的代码。初始化块 I当惰性 val v 时执行第一次取消引用。

单例对象

假设一个单例对象

object Foo {
  C1

  val v1 = I1
  var v2 = I2
  lazy val v3 = I3
  def m() {C2}
}

哪里C1是构成对象Foo的构造函数的代码，其中 I1至 I3又是初始化块，其中 C2是方法的主体 m .当对象Foo首先使用(取消引用，或分配给变量/字段)，然后 C1, I1和 I2被执行。 I3仅在 Foo.v3 时执行被取消引用(因为 v3 是一个惰性值)和 C2每当 m 时执行叫做。

题

考虑这个版本的 Foo ，其中单例对象已由惰性 val 和匿名类编码:

// Should probably sit in a package object
lazy val Foo = new {
  C1

  val v1 = I1
  var v2 = I2
  lazy val v3 = I3
  def m() {C2}
}

谁能想到为什么要对单例对象进行编码的原因Foo因为惰性 val 会显示与原始单例对象不同的行为？也就是说，是否存在编码版本与原始代码具有不同语义的(角落)情况？

Answer 1

至少有一个主要的语义差异，我在下面解释了这一点。我认为在多线程上下文中存在一些极端情况，因为对象是在其类的静态初始化程序期间创建的，并且静态初始化程序与锁有一种奇怪的交互。但我不是JVM多线程专家，所以我不知道细节。

无论如何，即使在单线程上下文中也会发生一些事情(并且至少在 Manifest s 的实现中使用，并且可能是 ClassTag s，在当前标准库中)。

考虑以下两个对象:

object A {
  val other = B
}
object B {
  val other = A
}

这是有效的 Scala 代码，可以访问 A.other或 B.other将正确返回另一个。这是因为 A 的“val”在调用 super 构造函数后立即初始化。本质上，您可以以某种方式将上述对象转换为这个“低级”代码:

private var instanceA: AClass = null
def A(): AClass = {
  if (instanceA == null)
    new AClass
  instanceA
}
class AClass {
  def this() = {
    // reification of the constructor of A
    super()
    instanceA = this
    this.other = B()
  }
}

当然，B类似翻译。你可以看到，当时 B()被调用来初始化 A.other ，全局变量instanceA已经初始化。因此，当 B已创建并访问 A()初始化 B.other , def A()将立即返回 A 的正确实例.
lazy val s 没有这个早期的初始化，所以编码对象很简单 lazy val s 不会飞。访问任何一个对象都将“死锁”，唯一的线程等待自己。