지연 초기화

지연 초기화는 필드의 초기화 시점을 그 값이 처음 필요할 때까지 늦추는 기법이다.

• 값이 쓰이지 않으면 초기화도 일어나지 않음
• 정적 필드와 인스턴스 필드 모두 사용
• 주로 최적화 용도
• 위험한 순환 문제 해결

필요할 때 까지는 하지 말라

지연 초기화를 사용하면 초기화 비용은 줄지만, 지연 초기화하는 필드에 접근하는 비용은 커진다.

언제 필요할까?

해당 클래스의 인스턴스 중 그 필드를 사용하는 인스턴스의 비율이 낮은 반면 그 필드를 초기화하는 비용이 클 때

멀티 스레드 환경에서

대부분의 상황에서 일반적인 초기화가 지연 초기화보다 낫다.

아래와 같은 메서드가 있다고 가정하자.

    private static FieldType computeFieldValue() {
        return new FieldType();
    }

일반적인 초기화 방법

아래는 일반적인 초기화 방법이다.

private final FieldType field = computeFieldValue();

synchronized 지연 초기화

지연 초기화가 초기화 순환성을 깨뜨릴 것 같으면 synchronized를 단 접근자를 사용하자.

private FieldType field;

private synchronized FieldType getField(){
	if (field == null) 
    	field = computeFieldValue();
    return field;
}

위는 synchronized를 사용한 지연 초기화 방법이다.

지연 초기화 홀더 클래스

성능 때문에 정적 필드를 지연 초기화해야 한다면 지연 초기화 홀더 클래스 관용구 사용하자.

private static class FieldHolder{
	static final FieldType field = computeFieldValue();
}

private static FiedlType getField() { return FieldHolder.field; }

getField가 처음 호출되는 순간 FieldHolder.field가 처음 읽히면서 클래스의 초기화를 촉발한다. 이는 동기화를 하지 않아 성능상의 저하가 없다.

이중 검사 관용구 (double check)

성능 때문에 인스턴스 필드를 지연 초기화해야 한다면 이중검사 관용구를 사용하라

초기화된 필드에 접근할 때의 동기화 비용을 없애준다.

동기화 없이 검사하고, 그다음 동기화하여 검사하는 방식이다.

    private volatile FieldType field4;

    private FieldType getField4() {
        FieldType result = field4;
        if (result != null)    // 첫 번째 검사 (락 사용 안 함)
            return result;

        synchronized(this) {
            if (field4 == null) // 두 번째 검사 (락 사용)
                field4 = computeFieldValue();
            return field4;
        }
    }

필드가 초기화된 후로는 동기화하지 않으므로 해당 필드는 반드시 volatile로 선언해야한다.

result 변수는 필드를 한번만 읽는 것을 보장하는 역할을 한다.

단일 검사 관용구 (single check)

이중 검사에서 두 번째 검사를 생략한 것이다.

    private volatile FieldType field5;

    private FieldType getField5() {
        FieldType result = field5;
        if (result == null)
            field5 = result = computeFieldValue();
        return result;
    }

모든 스레드가 필드의 값을 다시 계산해도 상관없고 필드의 타입이 long과 double을 제외한 다른 기본 타입이라면, 단일 검사의 필드 선언에서 volatile 한정자를 없애도 된다. 이는 racy single-check 관용구라 불린다. 보통은 거의 쓰이지 않는다.

출처

이펙티브 자바 3/E