不仅类可以使用委托，属性也可以使用委托，本章节我们介绍委托属性及其实现原理
1、语法
语法如下：
var/val propertyName [:Type] by express
propertyName：属性名称
Type：如果可以从express中推导出类型，则可以省略，否则不能省略
by后面的express：表达式，表示属性的get和set委托给表达式实现
2、属性委托给类实现及其原理
此种方式是将属性的get和set的实现委托给一个类的getValue和setValue实现，例子如下所示：
class TDelegateProperty {
var deleProperty: Int by Delegate() //deleProperty委托给Delegate类实现get和set
}
class Delegate {
//thisRef指属性所属的类实例对象，本实例是TDelegateProperty 类的实例对象
//property是属性反射对象，可以通过范围属性名称、属性类型等
operator fun getValue(thisRef: Any?, property: KProperty<*>): Int {
println("$thisRef, delegate ${property.name} to get val")
return 10
}
operator fun setValue(thisRef: Any?, property: KProperty<*>, value: Int) {
println("$thisRef, delegate ${property.name} to set val with $value")
}
}
在调用deleProperty时实际上是委托给Delegate 对象的getValue或者setValue方法。
我们从字节码上分析其实现原理：
public final class com/java/test/kt/delegate/TDelegateProperty {
// compiled from: TDelegateProperty.kt
//省略......
//生成并声明静态数组属性：KProperty[] delegatedProperties
// access flags 0x1018
final static synthetic [Lkotlin/reflect/KProperty; $$delegatedProperties
//生成并声明属性：Delegate deleProperty$delegate
// access flags 0x12
private final Lcom/java/test/kt/delegate/Delegate; deleProperty$delegate
@Lorg/jetbrains/annotations/NotNull;() // invisible
// access flags 0x8
static ()V
//类加载时的初始化函数
//将常量1载入栈顶
ICONST_1
//创建KProperty数组，长度为1，并将生成的数组引用入栈顶。它用来存放委托属性的信息
ANEWARRAY kotlin/reflect/KProperty
//复制栈顶即KProperty数组的引用，并在入栈顶
DUP
//将常量0载入栈顶
ICONST_0
//创建MutablePropertyReference1Impl对象，并将引用入栈顶
NEW kotlin/jvm/internal/MutablePropertyReference1Impl
//复制栈顶即MutablePropertyReference1Impl引用，并在入栈顶
DUP
//从常量池中载入TDelegateProperty.class进入栈顶
LDC Lcom/java/test/kt/delegate/TDelegateProperty;.class
//调用静态反射方法getOrCreateKotlinClass 获取TDelegateProperty的class对象
INVOKESTATIC kotlin/jvm/internal/Reflection.getOrCreateKotlinClass (Ljava/lang/Class;)Lkotlin/reflect/KClass;
LDC "deleProperty" //从常量池中载入常量字符串"deleProperty"，放入栈顶
LDC "getDeleProperty()I" //从常量池中载入常量字符串"getDeleProperty()I"，放入栈顶
//调用MutablePropertyReference1Impl的init方法，参数分别为：TDelegateProperty的class对象
、deleProperty字符串、getDeleProperty()I字符串
INVOKESPECIAL kotlin/jvm/internal/MutablePropertyReference1Impl. (Lkotlin/reflect/KDeclarationContainer;Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V
//调用Reflection.mutableProperty1 方法，参数为创建的MutablePropertyReference1Impl对象，实际上返回的是它本身
INVOKESTATIC kotlin/jvm/internal/Reflection.mutableProperty1 (Lkotlin/jvm/internal/MutablePropertyReference1;)Lkotlin/reflect/KMutableProperty1;
CHECKCAST kotlin/reflect/KProperty
//将创建的MutablePropertyReference1Impl放入KProperty数组中
AASTORE
//将创建的KProperty数组赋值给成员变量$$delegatedProperties
PUTSTATIC com/java/test/kt/delegate/TDelegateProperty.$$delegatedProperties : [Lkotlin/reflect/KProperty;
RETURN
//省略......
// access flags 0x11
//获取属性的值的方法
public final getDeleProperty()I
L0
//将第1个局部变量即this载入栈顶
ALOAD 0
//使用栈顶即this获取属性deleProperty$delegate,它是Delegate类的实例对象，并放入栈顶
GETFIELD com/java/test/kt/delegate/TDelegateProperty.deleProperty$delegate : Lcom/java/test/kt/delegate/Delegate;
//将第1个局部变量即this载入栈顶
ALOAD 0
//使用栈顶即this获取$$delegatedProperties属性，并放入栈顶
GETSTATIC com/java/test/kt/delegate/TDelegateProperty.$$delegatedProperties : [Lkotlin/reflect/KProperty;
//将常量0载入栈顶
ICONST_0
//从数组$$delegatedProperties中获取下标为0 的值，即delegatedProperty的属性对象
AALOAD
//调用Delegate实例对象的getValue方法，参数分别是：this，delegatedProperty的属性对象，并将返回值入栈顶
INVOKEVIRTUAL com/java/test/kt/delegate/Delegate.getValue (Ljava/lang/Object;Lkotlin/reflect/KProperty;)I
IRETURN //返回栈顶的值，即Delegate.getValue的值
//省略......
// access flags 0x11
//设置属性的方法
public final setDeleProperty(I)V
L0
ALOAD 0 //将第1个局部变量即this载入栈顶
//使用栈顶即this获取属性deleProperty$delegate,它是Delegate类的实例对象，并放入栈顶
GETFIELD com/java/test/kt/delegate/TDelegateProperty.deleProperty$delegate : Lcom/java/test/kt/delegate/Delegate;
ALOAD 0 //将第1个局部变量即this载入栈顶
//使用栈顶即this获取$$delegatedProperties属性，并放入栈顶
GETSTATIC com/java/test/kt/delegate/TDelegateProperty.$$delegatedProperties : [Lkotlin/reflect/KProperty;
//将常量0载入栈顶
ICONST_0
//从数组$$delegatedProperties中获取下标为0 的值，即delegatedProperty的属性对象
AALOAD
//将常量1载入栈顶
ILOAD 1
//调用deleProperty$delegate即Delegate.setValue 设置属性值，参数分别是：this、delegatedProperty的属性对象、要设置的值
INVOKEVIRTUAL com/java/test/kt/delegate/Delegate.setValue (Ljava/lang/Object;Lkotlin/reflect/KProperty;I)V
RETURN
//省略......
// access flags 0x1
//自动生成的实例对象初始化函数
public ()V
L0
LINENUMBER 5 L0
ALOAD 0 //将第1个局部变量即this载入栈顶
//调用父类Object的init方法
INVOKESPECIAL java/lang/Object. ()V
L1
LINENUMBER 6 L1
ALOAD 0 //将第1个局部变量即this载入栈顶
//创建Delegate实例对象，并载入栈顶
NEW com/java/test/kt/delegate/Delegate
DUP //复制栈顶即Delegate对象的引用并再次放入栈顶
//调用栈顶即Delegate对象的init方法
INVOKESPECIAL com/java/test/kt/delegate/Delegate. ()V
//将Delegate对象赋值给成员变量deleProperty$delegate
PUTFIELD com/java/test/kt/delegate/TDelegateProperty.deleProperty$delegate : Lcom/java/test/kt/delegate/Delegate;
RETURN
//省略......
}
属性委托给类实现的原理可以可以概括为：
编译之后自动生成委托的实现代码，包括：
- 自动为属性生成静态属性对象数组——它用来存储被委托的属性的属性对象KProperty。它在类加载对类对象初始化时cinit方法中创建并赋值。为什么是生成的是静态属性对象数组？因为这属性对象中的信息是不变的部分，在类加载时进行赋值并存储在静态变量中，可以避免多个实例对象都创建，提高性能；其次用数组的原因是属性委托可能不止一个。
- 自动生成属性的委托对象Delegate，类型是委托类Delegate，在类的实例对象初始化init函数中创建并赋值
- 自动生成属性的get/set方法，内部的实现是委托给委托对象Delegate相应的方法getValue/setValue
3、属性委托给其他属性实现及其原理
属性出了可以委托给其他类之前，还可以委托给其他属性（kotlin1.4+之后才支持）。
我们举了例子：
class DelegateByOhterProperty {
var newVal : Int = 10
var oldVal by this::newVal
}
val d = DelegateByOhterProperty()
println("ff", "oldValue = ${d.oldVal}")
d.oldVal = 20
println("ff", "newValue = ${d.newVal}")
上述例子将oldVal 属性委托给newVal实现get/set，对oldVal的取值其实就是取newVal的值，对oldVal 的赋值其实就是对newVal的赋值，所以打印的结果分别是：oldValue = 10 、newValue = 20
我们看下编译之后DelegateByOhterProperty类的class文件：
public final class com/wyx/tcanvas/test/delegate/DelegateByOhterProperty {
// compiled from: DelegateByOhterProperty.kt
//省略......
// access flags 0x1000
//内部类DelegateByOhterProperty$oldVal$2，其实现了KMutableProperty0接口
synthetic INNERCLASS com/wyx/tcanvas/test/delegate/DelegateByOhterProperty$oldVal$2 null null
// access flags 0x2
//声明属性newVal
private I newVal
// access flags 0x12
//声明oldVal的委托对象，类型为KMutableProperty0
private final Lkotlin/reflect/KMutableProperty0; oldVal$delegate
@Lorg/jetbrains/annotations/NotNull;() // invisible
// access flags 0x1
//实例对象初始化函数
public ()V
L0
LINENUMBER 3 L0
ALOAD 0
//调用父类Object的init方法
INVOKESPECIAL java/lang/Object. ()V
L1
LINENUMBER 4 L1
ALOAD 0
BIPUSH 10
//给newVal赋予初值10
PUTFIELD com/wyx/tcanvas/test/delegate/DelegateByOhterProperty.newVal : I
L2
LINENUMBER 5 L2
ALOAD 0
//创建委托类DelegateByOhterProperty$oldVal$2的实例对象对象，参数为this
NEW com/wyx/tcanvas/test/delegate/DelegateByOhterProperty$oldVal$2
DUP
ALOAD 0
INVOKESPECIAL com/wyx/tcanvas/test/delegate/DelegateByOhterProperty$oldVal$2. (Ljava/lang/Object;)V
CHECKCAST kotlin/reflect/KMutableProperty0
//将创建的实例对象赋值给委托对象oldVal$delegate
PUTFIELD com/wyx/tcanvas/test/delegate/DelegateByOhterProperty.oldVal$delegate : Lkotlin/reflect/KMutableProperty0;
//省略......
// access flags 0x11
// 自动生成newVal的取值函数
public final getNewVal()I
L0
LINENUMBER 4 L0
ALOAD 0
GETFIELD com/wyx/tcanvas/test/delegate/DelegateByOhterProperty.newVal : I
//读取this.newVal的值，并放入栈顶返回
IRETURN
//省略......
// access flags 0x11
//自动生成newVal的赋值函数setNewVal
public final setNewVal(I)V
L0
LINENUMBER 4 L0
ALOAD 0
ILOAD 1
//给this.newVal 赋值为setNewVal方法的参数
PUTFIELD com/wyx/tcanvas/test/delegate/DelegateByOhterProperty.newVal : I
RETURN
//省略......
// access flags 0x11
//自动生成oldVal的取值函数
public final getOldVal()I
L0
LINENUMBER 5 L0
ALOAD 0
//载入this.oldVal$delegate即oldVal的委托对象放到栈顶
GETFIELD com/wyx/tcanvas/test/delegate/DelegateByOhterProperty.oldVal$delegate : Lkotlin/reflect/KMutableProperty0;
//省略......
//调用委托对象this.oldVal$delegate的get方法，返回的是Object实际上是newVal的值
INVOKEINTERFACE kotlin/reflect/KProperty0.get ()Ljava/lang/Object; (itf)
CHECKCAST java/lang/Number //校验是否是Number类型
INVOKEVIRTUAL java/lang/Number.intValue ()I //转为int类型并放入栈顶
L1
LINENUMBER 5 L1
IRETURN //返回栈顶的值即newVal的值
//省略......
// access flags 0x11
//自动生成oldVal的赋值函数
public final setOldVal(I)V
L0
LINENUMBER 5 L0
ALOAD 0
//将this.oldVal$delegate 即oldVal的委托对象放到栈顶
GETFIELD com/wyx/tcanvas/test/delegate/DelegateByOhterProperty.oldVal$delegate : Lkotlin/reflect/KMutableProperty0;
//省略......
ILOAD 1 //载入第2个局部变量即方法的参数
//将int包装为Integer对象
INVOKESTATIC java/lang/Integer.valueOf (I)Ljava/lang/Integer;
//调用this.oldVal$delegate的set方法，参数为setOldVal的参数，将值赋值给newVal
INVOKEINTERFACE kotlin/reflect/KMutableProperty0.set (Ljava/lang/Object;)V (itf)
L1
LINENUMBER 5 L1
RETURN
//省略......
}
上面的class字节码经过jd-gui工具反编译之后，等价于下面的java代码：
public final class DelegateByOhterProperty {
private int newVal = 10;
public final int getNewVal() {
return this.newVal;
}
public final void setNewVal(int ) {
this.newVal = ;
}
@NotNull
private final KMutableProperty0 oldVal$delegate = (KMutableProperty0)new DelegateByOhterProperty$oldVal$2(this);
public final int getOldVal() {
KProperty0 kProperty0 = (KProperty0)this.oldVal$delegate;
Object object = null;
boolean bool = false;
return ((Number)kProperty0.get()).intValue();
}
public final void setOldVal(int ) {
KMutableProperty0 kMutableProperty0 = this.oldVal$delegate;
Object object = null;
Integer integer = Integer.valueOf();
boolean bool = false;
kMutableProperty0.set(integer);
}
}
委托类DelegateByOhterProperty2并没有看到其具体实现代码，但是通过其创建时传递this、使用时分别调用get和set方法，我们可以猜测DelegateByOhterProperty2的大致实现如下(具体是否待考证)所示：
class DelegateByOhterProperty$oldVal$2 implement KMutableProperty0 {
DelegateByOhterProperty targetObj;
public init(DelegateByOhterProperty targetObj) {
this.targetObj = targetObj;
}
override public int get() {
return this.targetObj.newVal;
}
override public void set(int val) {
this.targetObj.newVal = val;
}
}
根据对字节码class文件的分析，属性委托的实现原理我们可以得出如下结论：
- 会自动创建一个内部的委托类
- 在类实例初始化init时创建委托类实例对象，并赋值给委托对象
- 被委托的属性如oldVal是不存在的，但会自动生成被委托对象的get和set函数
- 被委托对象的get和set函数内部其实就是调用委托对象的get和set函数，委托对象的get和set函数内部委托给真正的委托对象实现（如上面的newVal）
4、总结
不论属性委托给类还是其他属性实现，最终都是需要依赖额外的委托类，借此委托类的实例对象的get/set实现委托取值/赋值。不仅增加了一个委托类，而且还还在初始化时就创建了委托类的实例对象，算起来其实性能并不好。
不要滥用属性的委托特性，特别是对基本类型，属性委托的使用场景建议：
- 非基本类型，且当前类型的实例化较为耗资源且可以依靠当前现存的对象完成
- 非基本类型，对象实例化较为耗资源，且并不需要立即使用在时候时再进行初始化——场景的懒加载lazy语法