背景

在使用Lamdba表达式,一直以为是内部类的方式实现的,但是一想如果每次调用都实例化一个内部类,性能肯定不好,难道Java里的lambda表达式真的是这么实现的吗?也许是该研究下原理了。

正文

  1. 测试代码:
public class Test{
public void test() {
Runnable r = () -> System.out.println(123);
r.run();
}
}

执行编译命令javac -g Test.java,得到class文件。

  1. 查看字节码

查看字节码javap -p -verbose Test得到:

Classfile /Users/liushijie/learn/Test.class
Last modified Nov 20, 2018; size 1058 bytes
MD5 checksum febbe61fdc1f4564d2e039067752d6fc
Compiled from "Test.java"
public class Test
minor version: 0
major version: 52
flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool:
#1 = Methodref #7.#21 // java/lang/Object."<init>":()V
#2 = InvokeDynamic #0:#26 // #0:run:()Ljava/lang/Runnable;
#3 = InterfaceMethodref #27.#28 // java/lang/Runnable.run:()V
#4 = Fieldref #29.#30 // java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
#5 = Methodref #31.#32 // java/io/PrintStream.println:(I)V
#6 = Class #33 // Test
#7 = Class #34 // java/lang/Object
#8 = Utf8 <init>
#9 = Utf8 ()V
#10 = Utf8 Code
#11 = Utf8 LineNumberTable
#12 = Utf8 LocalVariableTable
#13 = Utf8 this
#14 = Utf8 LTest;
#15 = Utf8 test
#16 = Utf8 r
#17 = Utf8 Ljava/lang/Runnable;
#18 = Utf8 lambda$test$0
#19 = Utf8 SourceFile
#20 = Utf8 Test.java
#21 = NameAndType #8:#9 // "<init>":()V
#22 = Utf8 BootstrapMethods
#23 = MethodHandle #6:#35 // invokestatic java/lang/invoke/LambdaMetafactory.metafactory:(Ljava/lang/invoke/MethodHandles$Lookup;Ljava/lang/String;Ljava/lang/invoke/MethodType;Ljava/lang/invoke/MethodType;Ljava/lang/invoke/MethodHandle;Ljava/lang/invoke/MethodType;)Ljava/lang/invoke/CallSite;
#24 = MethodType #9 // ()V
#25 = MethodHandle #6:#36 // invokestatic Test.lambda$test$0:()V
#26 = NameAndType #37:#38 // run:()Ljava/lang/Runnable;
#27 = Class #39 // java/lang/Runnable
#28 = NameAndType #37:#9 // run:()V
#29 = Class #40 // java/lang/System
#30 = NameAndType #41:#42 // out:Ljava/io/PrintStream;
#31 = Class #43 // java/io/PrintStream
#32 = NameAndType #44:#45 // println:(I)V
#33 = Utf8 Test
#34 = Utf8 java/lang/Object
#35 = Methodref #46.#47 // java/lang/invoke/LambdaMetafactory.metafactory:(Ljava/lang/invoke/MethodHandles$Lookup;Ljava/lang/String;Ljava/lang/invoke/MethodType;Ljava/lang/invoke/MethodType;Ljava/lang/invoke/MethodHandle;Ljava/lang/invoke/MethodType;)Ljava/lang/invoke/CallSite;
#36 = Methodref #6.#48 // Test.lambda$test$0:()V
#37 = Utf8 run
#38 = Utf8 ()Ljava/lang/Runnable;
#39 = Utf8 java/lang/Runnable
#40 = Utf8 java/lang/System
#41 = Utf8 out
#42 = Utf8 Ljava/io/PrintStream;
#43 = Utf8 java/io/PrintStream
#44 = Utf8 println
#45 = Utf8 (I)V
#46 = Class #49 // java/lang/invoke/LambdaMetafactory
#47 = NameAndType #50:#54 // metafactory:(Ljava/lang/invoke/MethodHandles$Lookup;Ljava/lang/String;Ljava/lang/invoke/MethodType;Ljava/lang/invoke/MethodType;Ljava/lang/invoke/MethodHandle;Ljava/lang/invoke/MethodType;)Ljava/lang/invoke/CallSite;
#48 = NameAndType #18:#9 // lambda$test$0:()V
#49 = Utf8 java/lang/invoke/LambdaMetafactory
#50 = Utf8 metafactory
#51 = Class #56 // java/lang/invoke/MethodHandles$Lookup
#52 = Utf8 Lookup
#53 = Utf8 InnerClasses
#54 = Utf8 (Ljava/lang/invoke/MethodHandles$Lookup;Ljava/lang/String;Ljava/lang/invoke/MethodType;Ljava/lang/invoke/MethodType;Ljava/lang/invoke/MethodHandle;Ljava/lang/invoke/MethodType;)Ljava/lang/invoke/CallSite;
#55 = Class #57 // java/lang/invoke/MethodHandles
#56 = Utf8 java/lang/invoke/MethodHandles$Lookup
#57 = Utf8 java/lang/invoke/MethodHandles
{
public Test();
descriptor: ()V
flags: ACC_PUBLIC
Code:
stack=1, locals=1, args_size=1
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V
4: return
LineNumberTable:
line 1: 0
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 5 0 this LTest; public void test();
descriptor: ()V
flags: ACC_PUBLIC
Code:
stack=1, locals=2, args_size=1
0: invokedynamic #2, 0 // InvokeDynamic #0:run:()Ljava/lang/Runnable;
5: astore_1
6: aload_1
7: invokeinterface #3, 1 // InterfaceMethod java/lang/Runnable.run:()V
12: return
LineNumberTable:
line 3: 0
line 4: 6
line 5: 12
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 13 0 this LTest;
6 7 1 r Ljava/lang/Runnable; private static void lambda$test$0();
descriptor: ()V
flags: ACC_PRIVATE, ACC_STATIC, ACC_SYNTHETIC
Code:
stack=2, locals=0, args_size=0
0: getstatic #4 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
3: bipush 123
5: invokevirtual #5 // Method java/io/PrintStream.println:(I)V
8: return
LineNumberTable:
line 3: 0
}
SourceFile: "Test.java"
InnerClasses:
public static final #52= #51 of #55; //Lookup=class java/lang/invoke/MethodHandles$Lookup of class java/lang/invoke/MethodHandles
BootstrapMethods:
0: #23 invokestatic java/lang/invoke/LambdaMetafactory.metafactory:(Ljava/lang/invoke/MethodHandles$Lookup;Ljava/lang/String;Ljava/lang/invoke/MethodType;Ljava/lang/invoke/MethodType;Ljava/lang/invoke/MethodHandle;Ljava/lang/invoke/MethodType;)Ljava/lang/invoke/CallSite;
Method arguments:
#24 ()V
#25 invokestatic Test.lambda$test$0:()V
#24 ()V

通过字节码文件我们可以看到,编译出来的字节码文件中新增一些玩意:

  1. 常量池里(#2)多了一个以前没有见过的InvokeDynamic指令
  2. 新增了一个静态私有方法:private static void lambda$test$0(),里面的内容正好是lambda表达式里的代码;
  3. 新增了一个BootstrapMethods属性,内部包含一个动态调用点列表,因为测试代码只有一个lambda表达式,所以我们只能看到一个调用点

在运行时有一个链接(link)过程,在JVM层面调用。通过链接操作,调用上面3中的调用点,调用点在动态生成实现了FunctionInterface接口的类,方法中则调用2中新增的lambda$test$0方法,生成类之后通过构造函数实例化一个对象,被调用点持有,调用点有一个字的常量池。在调用invokedynamic指令之前会发生链接过程。下文引自:参考5

里面也有提到过多线程场景,略过不提。

Before the JVM can execute a dynamic call site (an invokedynamic instruction), the call site must first be linked. Linking is accomplished by calling a bootstrap method which is given the static information content of the call site, and which must produce a method handle that gives the behavior of the call site.

总结

通过一些验证和资料检索,大概了解lambda的原理,是使用指令与动态生成的内部类来完成调用,而且正常只会被链接一次。从这个点上来看,对性能是没有什么损失的,可以放心的使用。

问题

自己梳理的比较肤浅,没有深挖最底层的实现。LambdaMetafactory.metafactory动态调用点的链接过程比较长,如果有动态调用的场景应该是可以参考的。翻到过一篇问答(见参考6),暂时没找到合适的场景使用,没有深入下去的动力。

参考

  1. Lambda表达式实现方式
  2. InvokeDynamic指令JSR 292
  3. https://stackoverflow.com/questions/26775676/explicit-use-of-lambdametafactory
  4. https://zhuanlan.zhihu.com/p/27159693
  5. https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/invoke/package-summary.html#package.description
  6. https://stackoverflow.com/questions/26775676/explicit-use-of-lambdametafactory

Java8 Lambda表达式原理扫盲的更多相关文章

  1. java8 Lambda表达式的新手上车指南(1)

    背景 java9的一再推迟发布,似乎让我们恍然想起离发布java8已经过去了三年之久,java8应该算的上java语言在历代版本中变化最大的一个版本了,最大的新特性应该算得上是增加了lambda表达式 ...

  2. java8 Lambda表达式的新手上车指南(1)--基础语法和函数式接口

    背景 java9的一再推迟发布,似乎让我们恍然想起离发布java8已经过去了三年之久,java8应该算的上java语言在历代版本中变化最大的一个版本了,最大的新特性应该算得上是增加了lambda表达式 ...

  3. Java8 Lambda表达式详解手册及实例

    先贩卖一下焦虑,Java8发于2014年3月18日,距离现在已经快6年了,如果你对Java8的新特性还没有应用,甚至还一无所知,那你真得关注公众号"程序新视界",好好系列的学习一下 ...

  4. Java8 Lambda表达式(一)

    目录 一.应用场景引入 优化一:使用策略模式 优化二:使用匿名内部类 优化三:使用Lambda表达式 优化四:使用Stream API 二.Lambda运算符和对应语法 语法格式 Lambda表达式需 ...

  5. Java8 Lambda表达式、函数式接口和方法引用

    目录 Java8 Lambda表达式和函数式接口 Lambda表达式 Lambda的使用 函数式接口FunctionalInterface Java内置四大核心函数式接口 方法引用 构造器引用 Jav ...

  6. 一文搞懂Java8 Lambda表达式(附带视频教程)

    Lambda表达式介绍 Java 8的一个大亮点是引入Lambda表达式,使用它设计的代码会更加简洁.通过Lambda表达式,可以替代我们以前经常写的匿名内部类来实现接口.Lambda表达式本质是一个 ...

  7. 【Java学习笔记之三十一】详解Java8 lambda表达式

    Java 8 发布日期是2014年3月18日,这次开创性的发布在Java社区引发了不少讨论,并让大家感到激动.特性之一便是随同发布的lambda表达式,它将允许我们将行为传到函数里.在Java 8之前 ...

  8. java8 快速入门 lambda表达式 Java8 lambda表达式10个示例

    本文由 ImportNew - lemeilleur 翻译自 javarevisited.欢迎加入翻译小组.转载请见文末要求. Java 8 刚于几周前发布,日期是2014年3月18日,这次开创性的发 ...

  9. Java8 lambda表达式10个示例

    Java 8 刚于几周前发布,日期是2014年3月18日,这次开创性的发布在Java社区引发了不少讨论,并让大家感到激动.特性之一便是随同发布的lambda表达式,它将允许我们将行为传到函数里.在Ja ...

随机推荐

  1. vue踩坑记录:[Vue warn]: $attrs is readonly.

    今天在用element-ui的DatePicker日期选择器的时候,发现每当点击一次这个组件,控制台就会报警告`[Vue warn]: $attrs is readonly`,但是也不影响实际操作效果 ...

  2. 在source中查看代码

    如果你想查看网页的代码,有时会出现这种情况: o my god!啥都看不出来!这要怎么办?放弃吗,当然不啦! 点击这个神奇的按钮,奇迹发生了! 瞬间变成这个样子,哇,好激动!

  3. easyui datagrid 表头固定(垂直滚动条)、列固定(水平滚动条)

    easyui datagrid 表头固定(垂直滚动条).列固定(水平滚动条),每页显示1000行 最近用多了easyui 之后还是觉得它的功能还是很强大的.它原有的功能就已经能够满足90%以上的界面需 ...

  4. Appium 服务器初始化参数(Capability)

    键 描述 值 automationName 自动化测试的引擎 Appium (默认)或者 Selendroid platformName 使用的手机操作系统 iOS, Android, 或者 Fire ...

  5. 网络视频会议openmeetings Windows安装

    官网 http://openmeetings.apache.org/index.html 下载文件解压运行install-service脚本之后运行red5脚本启动 官方安装文档 http://ope ...

  6. 图解从 URL 到网页通信原理

    前言 一.文本对话--从请求到响应 二.TCP/IP 协议族介绍 三.基于TCP/IP通信过程 四.TCP建立连接及断开(重点补充) 小结 前言 互联网的原始目的,就是为了传输文本(文本对话).那我们 ...

  7. BUGKU Misc 普通的二维码

    下载的文件是一个bmp文件,在我的印象中bmp好像没有什么隐写技巧,有些慌张. 既然是二维码,那不妨先扫一下试一试 哈哈!就不告诉你flag在这里! 嗯,意料之中 1首先我把它放到了stegosolv ...

  8. 小米Play获取ROOT权限的经验

    小米Play通过什么方式开通了Root权限?大家知道,android机器有Root权限,一旦手机开通了root相关权限,就能够实现更多的功能,举个栗子大家企业的营销部门,使用一些营销应用都需要在Roo ...

  9. 网路知识总结(session&&Cookie&&三次握手&&请求头)

    1. 请说明Session和Cookie的作用和区别 1) Cookie 存在前端 前端需要拿着cookie访问后端,Session在服务器上(文件,数据库,如Redis) 2) web访问Serve ...

  10. EditTextUtil 监听输入字数

    package com.toge.ta.utils; import android.text.Editable;import android.text.Selection;import android ...