Warum werden Java 8 Lambda-Ausdrücke aufgerufen, mit invokedynamic?

Den invokedynamic Anweisung wird verwendet, um die VM bestimmen Sie die Methode, die die Referenz zur Laufzeit statt festverdrahtung es zur compile-Zeit.

Dies ist sinnvoll, mit dynamischen Sprachen, wo die genaue Methode und argument-Typen sind nicht bekannt, erst zur Laufzeit. Aber das ist nicht der Fall mit Java Lambda-Ausdrücke. Sie übersetzt werden, um eine statische Methode mit klar definierten Argumenten. Und diese Methode kann aufgerufen werden, mit invokestatic.

Also, was ist die Notwendigkeit von invokedynamic für Lambda-Ausdrücke, vor allem, wenn es zu einem Leistungseinbruch?

Brian Goetz, erklärt es hier: wiki.jvmlangsummit.com/images/1/1e/2011_Goetz_Lambda.pdf
invokedynamic ist nicht gebrauchte to invoke lambda, aber zu schaffen und binden ein MethodHandle zu lambda-Körper in der gegebenen call Website.
Indy wird verwendet, um capture der lambda, nicht aufgerufen werden können.
Wir verwenden invokedynamic weil es eine Leistung Verbesserung, nicht zu einem Leistungseinbruch, der über das "offensichtliche" übersetzung Systeme. (Ich weiß nicht, Woher Sie die Idee, dass es zu einem Leistungseinbruch, aber das ist falsch.)
Es ist performance-test auf stackoverflow.com/questions/19001241/...: "Die Quintessenz ist, dass die post die JIT-Kompilierung, Lambda-Ausdrücke und anonyme Klassen führen in ähnlicher Weise auf aktuelle Hostpot JVM-Implementierungen".

InformationsquelleAutor Kshitiz Sharma | 2015-05-02

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Lambdas sind nicht aufgerufen, mit invokedynamic, deren Objekt-Repräsentation erstellt wird, mithilfe von invokedynamic, der eigentliche Aufruf ist eine regelmäßige invokevirtual oder invokeinterface.

Beispiel:
```
//creates an instance of (a subclass of) Consumer 
//with invokedynamic to java.lang.invoke.LambdaMetafactory 
something(x -> System.out.println(x));   

void something(Consumer<String> consumer) {
      //invokeinterface
      consumer.accept("hello"); 
}
```
Jeder lambda-Ausdruck hat sich zu einer Instanz einer Basisklasse oder Schnittstelle. Diese Instanz wird manchmal enthalten eine Kopie der Variablen erfasst, die aus der ursprünglichen Methode und manchmal ist ein Zeiger auf das übergeordnete Objekt.
Dies kann implementiert werden als eine anonyme Klasse.

Warum invokedynamic

Die kurze Antwort ist: um code zu generieren, in der runtime.

Den Java-Betreuer wählte, die zum generieren der Implementierung der Klasse in der runtime.
Dies wird durch den Aufruf java.lang.invoke.LambdaMetafactory.metafactory.
Da die Argumente für diesen call (return-type, interface -, und erfasste Parameter) ändern können, dies erfordert invokedynamic.

Mit invokedynamic zum Konstrukt der anonymen Klasse zur Laufzeit erlaubt, die JVM zu generieren, die class-bytecode in der Laufzeitumgebung. Der nachfolgende Aufrufe an die gleiche Anweisung verwenden, um eine zwischengespeicherte version. Der andere Grund für die Verwendung invokedynamic zu können, ändern Sie die Implementierung der Strategie in die Zukunft, ohne änderung bereits kompilierten code.

Die Straße nicht genommen

Die andere option wäre der compiler erstellen eine innerclass für jeden lambda-Instanziierung, das entspricht der übersetzung des obigen Codes, in:
```
something(new Consumer() { 
    public void accept(x) {
       //call to a generated method in the base class
       ImplementingClass.this.lambda$1(x);

       //or repeating the code (awful as it would require generating accesors):
       System.out.println(x);
    }
);   
```
Dies erfordert die Schaffung von Klassen, die in kompilieren und laden zu müssen dann während der Laufzeit. Der Weg jvm arbeitet die Klassen befinden sich im gleichen Verzeichnis wie die original-Klasse. Und wenn Sie das erste mal ausführen der Anweisung, verwendet, die lambda, dass anonyme Klasse geladen und initialisiert.

Über die Leistung

Den ersten Anruf zu invokedynamic löst die anonyme Klasse-generation. Dann wird der opcode invokedynamic ersetzt mit code das entspricht in der Leistung um das schreiben von Hand wird das anonyme Instanzierung.

Was Rücken Sie Ihre Behauptung, dass "wiederholte Aufrufe invokedynamic erzeugen mehr Müll ..." oder die wiederholte Ausführung des gleichen invokedynamic Anweisung erzeugt beliebiger Müll?
Einen Haltepunkt zu java.lang.invoke.MethodHandles.findStatic.
Es scheint, dass Sie nicht verstehen, was Sie sah. Es gibt eine Menge von Anrufungen, verursacht durch die Initialisierung der java.lang.invoke Rahmen, die nicht mit Ihren lambda-Ausdruck an alle. Schritt bis über i==1 und sehen, wie oft ein Haltepunkt hit dann.
Bitte, verwechseln Sie nicht die erste-Zeit-overhead Rahmen der overhead eines einzelnen invokedynamic Unterricht. Wenn Sie einen lambda-Ausdruck bevor die Schleife und überprüfen, dann werden Sie sehen, dass die invokedynamic Anweisung innerhalb der Schleife rufen findStatic genau ein mal während der Verknüpfung die auf dem ersten Aufruf. Dies gilt auch für alle anderen nachträglich ausgeführt invokedynamic Anweisungen, wie gut, und es ist angegeben , nach einem abgeschlossenen Verknüpfung einer dynamischen callsite, es wird bleiben für immer verbunden. Die Methode und den Griffen machen nicht nehmen Object[] als parameter.
Siehe die Dokumentation des Paketes von java.lang.invoke: Jeder dynamische Aufruf-Website übergänge höchstens einmal von ungebundenen verknüpften, nur vor dem ersten Aufruf. Es gibt keine Art und Weise rückgängig zu machen die Wirkung einer durchgeführten bootstrap-Methode aufrufen. Und versuchen zu verstehen, Signatur Polymorphismus vor der Diskussion irgendwie weiter...

InformationsquelleAutor Daniel Sperry
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Gehirn Goetz erläuterte die Gründe für die lambda-übersetzung der Strategie in eine seine Papiere, die leider jetzt scheinen nicht verfügbar. Zum Glück habe ich eine Kopie aufbewahrt:

Übersetzung Strategie

Gibt es eine Reihe von Möglichkeiten, wie wir das darstellen könnten, einen lambda-Ausdruck in
bytecode, wie innere Klassen, Methode behandelt, dynamische proxies und
andere. Jeder dieser Ansätze hat vor-und Nachteile. Bei der Auswahl eines
Strategie, gibt es zwei konkurrierende Ziele: die Maximierung der Flexibilität für
für zukünftige Optimierungen durch, die nicht die Festlegung auf eine bestimmte Strategie, vs
bietet Stabilität in der classfile-Darstellung. Wir können erreichen
diese beiden Ziele, indem Sie mit dem invokedynamic-Funktion von JSR 292 bis
trennen Sie die binäre Darstellung des lambda-Erstellung in den bytecode
von der mechanik der Auswertung des lambda-Ausdrucks zur Laufzeit.
Statt der Generierung von bytecode zu erstellen, die das Objekt implementiert
der lambda-Ausdruck (wie etwa das aufrufen eines Konstruktors für eine innere
Klasse) wir beschreiben eine Rezeptur für die Herstellung der lambda -, und delegieren
den eigentlichen Bau der Sprache, Laufzeit. Das Rezept ist
codiert in die statische und dynamische argument-Listen von einem invokedynamic
Unterricht.

Den Einsatz von invokedynamic können Sie uns verschieben die Auswahl der übersetzung
Strategie erst zur Laufzeit ausgeführt. Die Laufzeit-Implementierung ist frei zu wählen
eine Strategie dynamisch zu bewerten, den lambda-Ausdruck. Die Laufzeit
Durchführung der Wahl verbirgt sich eine standardisierte (D. H., ein Teil der
die Plattform specification) API für die lambda-Bau, so dass die
statische compiler emittieren können Anrufe an diese API, und JRE-Implementierungen
können wählen Sie Ihre bevorzugte Implementierung der Strategie. Die invokedynamic
mechanik erlauben, dies zu tun, ohne die performance zu Kosten,
diese späte Bindung Ansatz sonst zu verhängen.

Wenn der compiler auf einen lambda-Ausdruck, es zuerst senkt
(desugars) die lambda-Körper in eine Methode, deren argument-Liste und
Rückgabetyp übereinstimmen, dass der lambda-Ausdruck, evtl. mit etwas
zusätzliche Argumente (Werte erfasst, die aus dem lexikalischen Bereich, wenn
vorhanden.) An dem Punkt, an dem der lambda-Ausdruck erfasst werden,
es erzeugt eine invokedynamic-Aufruf-Website, die, wenn Sie aufgerufen wird, gibt
eine Instanz der funktionalen Schnittstelle, an der die lambda wird
umgewandelt. Dieser Aufruf Website aufgerufen wird die lambda-Fabrik für eine bestimmte
lambda. Die dynamische Argumente der lambda-Fabrik sind die Werte
erfasst von der lexikalischen scope. Die bootstrap-Methode, des lambda-Ausdrucks
Fabrik ist eine standardisierte Methode in der Java language runtime-Bibliothek,
genannt die lambda metafactory. Die statische bootstrap-Argumente erfassen
bekannte Informationen über die lambda-zur compile-Zeit (die funktionale
Schnittstelle, zu der Sie umgewandelt werden, einen handle für die Methode
desugared lambda-Körper, die information, ob der SAM-Typ
serializable, etc.)

Methode Referenzen sind in der gleichen Weise behandelt, wie lambda-Ausdrücke,
außer, dass die meisten Methode Referenzen müssen nicht sein desugared in eine
neue Methode; wir können einfach laden Sie eine dauerhafte Methode der Griff für die
referenzierte Methode und übergeben, die metafactory.

So, die Idee hier zu sein schien, um Kapseln die übersetzung der Strategie und nicht verpflichten, auf eine bestimmte Art, die Dinge zu verstecken diese details. In der Zukunft, wenn type-erasure und das fehlen von Wert-Typen wurden gelöst und vielleicht Java unterstützt eigentliche Funktion, Arten, Sie könnte genauso gut gehen und es ändern, die Strategie für ein anderes, ohne Probleme zu verursachen in der Benutzer-code.

Hier ist der link: cr.openjdk.java.net/~briangoetz/lambda/lambda-translation.html

InformationsquelleAutor Edwin Dalorzo
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Aktuellen Java 8 lambda-Umsetzung ist eine Verbindung, die Entscheidung:
- 1. Kompilieren der lambda-Ausdruck, um die statische Methode in der umschließenden Klasse; statt kompilieren lambdas zu trennen inneren class-Dateien (Scala kompiliert diese Weise, so viel $$$ class-Dateien um )
- 1. Die Einführung eines Konstanten-pool: BootstrapMethods, die wickeln Sie die statische Methode Aufruf zu callsite-Objekt ( kann für die spätere Verwendung zwischengespeichert )
Also um deine Frage zu beantworten,
- 1. aktuellen lambda-Implementierung mit invokedynamic ist ein wenig schneller als die getrennte innere Klasse Weg, weil kein laden diese inner class-Dateien, sondern erstellen Sie das innere Klasse byte[] on the fly " ( zu erfüllen, zum Beispiel die Function interface ), und für die spätere Verwendung zwischengespeichert.
- 1. JVM-team kann immer noch entscheiden, generieren seperate innere Klasse ( durch Referenz der umgebenden Klasse, die statische Methoden ) - Dateien, es ist flexibel
InformationsquelleAutor fjolt

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