Kotlinでは以下コードのように by lazy を使って簡単に遅延評価処理が書けます。
class Person {
val name by lazy {
//重い処理が走る想定（例：DBからのデータ取得）
"@doyaaaaaken"
}
}
fun main() {
val person = Person() //この時点ではperson.nameはまだ評価されていない（＝遅延評価）
println(person.name) //@doyaaaaaken
}
by lazy はKotlinの言語仕様っぽく見えるのですが、実はそうではなくKotlin標準ライブラリとKotlin言語仕様である委譲プロパティ（Delegated Properties）を使って実現されています。
その仕組みについて説明してみました。
lazyを自前で実装してみる
実際にlazyを自分で簡易に実装してみることで仕組みについて見ていきます。
（簡易実装なので、マルチスレッドに対応していなかったりなどの不備があります。）
自前の関数は myLazy という名前にし、以下コードのように呼び出し側からは by lazy ではなく by myLazy で呼び出すものとしましょう。
class Person {
val name by myLazy {
//重い処理が走る想定（例：DBからのデータ取得）
"@doyaaaaaken"
}
}
myLazy はグローバルな関数として用意する必要があります。
遅延処理として変数を初期化する処理を initializer という名前の関数で引数として渡してやりましょう。
MyLazyというclassが作成されます。
fun <T> myLazy(initializer: () -> T): MyLazy<T> = MyLazy(initializer)
さて、ここでby myLazyのby句はKotlinの言語仕様である委譲プロパティという機能です。
詳細な説明は公式ドキュメントを参考にしていただくとして、ここでは簡単な説明だけします。
委譲プロパティは、変数のget, setに関わる共通処理をクラスとして切り出せる（＝委譲できる）機能です
今回の場合、「任意の変数をget（＝値を取得）する際に遅延評価したい」という要求があり、それをMyLazyというクラスへと共通化し切り出す（＝委譲する）形です。
言語仕様としては、委譲先のクラス内にgetValueという名前のメソッドを作ることで、by myLazyをつけた変数（今回の例だとperson.name）の値が参照される度にそのgetValueの処理が毎回呼び出されるようになっています。
（getValueメソッド実装の際には、通常のfunを使うのではなくoperator funとして宣言する必要があります。）
class MyLazy<out T>(private val initializer: () -> T) {
private var _value: Any? = UNINITIALIZED_VALUE
operator fun getValue(thisRef: Any?, property: KProperty<*>): T {
//CAUTION: not thread safe
if (_value === UNINITIALIZED_VALUE) {
_value = initializer()
}
return _value as T
}
}
private object UNINITIALIZED_VALUE
コード全文
ここまでで説明した諸々のコードの全文は以下のとおりになります。
import kotlin.reflect.KProperty
fun main() {
val person = Person() //この時点ではperson.nameはまだ評価されていない（＝遅延評価）
println(person.name) //@doyaaaaaken
}
class Person {
val name by myLazy {
//重い処理が走る想定（例：DBからのデータ取得）
"@doyaaaaaken"
}
}
fun <T> myLazy(initializer: () -> T): MyLazy<T> = MyLazy(initializer)
class MyLazy<out T>(private val initializer: () -> T) {
private var _value: Any? = UNINITIALIZED_VALUE
operator fun getValue(thisRef: Any?, property: KProperty<*>): T {
//CAUTION: not thread safe
if (_value === UNINITIALIZED_VALUE) {
_value = initializer()
}
return _value as T
}
}
private object UNINITIALIZED_VALUE