JDK8 的 Lambda 表达式原理
JDK8 使用一行 Lambda 表达式可以代替先前用匿名类五六行代码所做的事情,那么它是怎么实现的呢?从所周知,匿名类会在编译的时候生成与宿主类带上 $1, $2 的类文件,如写在 TestLambda 中的匿名类产生成类文件是 TestLambda$1.class, TestLambda$2.class 等。
我试验了一下,如果使用的是 Lambda 表达式并不会生成额外的类文件,那么字节码里是什么样子的?来看下用 javap -c 反编译出下面文件产生的 TestLambda.class,两个方法,一个是 byAnonymousClass() 使用匿名类,另一个是 byLambda 使用 Lambda 的方式:
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
|
package cc.unmi.testjdk8; import java.awt.event.ActionEvent; import java.awt.event.ActionListener; import javax.swing.JButton; public class TestLambda{ private JButton button = new JButton(); public void byLambda() { button.addActionListener((ActionEvent e) -> System.out.println( "Lambda" )); } public void byAnonymousClass(){ button.addActionListener( new ActionListener() { @Override public void actionPerformed(ActionEvent e) { System.out.println( "Anonymous class" ); } }); } } |
相应的字节码如下:
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
|
public class cc.unmi.testjdk8.TestLambda { public cc.unmi.testjdk8.TestLambda(); Code: 0 : aload_0 1 : invokespecial # 10 // Method java/lang/Object."<init>":()V 4 : aload_0 5 : new # 12 // class javax/swing/JButton 8 : dup 9 : invokespecial # 14 // Method javax/swing/JButton."<init>":()V 12 : putfield # 15 // Field button:Ljavax/swing/JButton; 15 : return public void byLambda(); Code: 0 : aload_0 1 : getfield # 15 // Field button:Ljavax/swing/JButton; 4 : invokedynamic # 25 , 0 // InvokeDynamic #0:actionPerformed:()Ljava/awt/event/ActionListener; 9 : invokevirtual # 26 // Method javax/swing/JButton.addActionListener:(Ljava/awt/event/ActionListener;)V 12 : return public void byAnonymousClass(); Code: 0 : aload_0 1 : getfield # 15 // Field button:Ljavax/swing/JButton; 4 : new # 31 // class cc/unmi/testjdk8/TestLambda$1 7 : dup 8 : aload_0 9 : invokespecial # 33 // Method cc/unmi/testjdk8/TestLambda$1."<init>":(Lcc/unmi/testjdk8/TestLambda;)V 12 : invokevirtual # 26 // Method javax/swing/JButton.addActionListener:(Ljava/awt/event/ActionListener;)V 15 : return } |
对比后我们发现,匿名类的方式会创建一个匿名类(这是废话),如编译出的的 TestLambda$1.class 文件,在磁盘上能看到 TestLambda$1.class 文件
而 Lambda 的方式则不会产生额外的类文件,我们可以让 TestLambda 只保留 byLambda() 方法,就会发现编译后只会有 TestLambda.class 文件。
对比方法调用指令,byLambda 中使用了一个 JDK7 新加的 invokedynamic
虚拟机指令。invokedynamic 就是个关键,这里不去深挖,只简单说明,总之它对于 Java 进行函数式编程,增强了语言的动态性意义匪浅,它重新引入了像 C 里函数指针类似的方法句柄的概念。JDK7 之前的方法调用指令有 invokestatic, invokespecial, invokevirtual 和 invokeinterface 四个,它们都是在编译时就确定了实际调用哪个方法。而 invokedynamic 能让虚拟机在执行到该指令时才去动态的链接,调用实际的方法,所以每个 invokedynamic 就是一个动态调用点。
具体到我们的例子,也就是说对于这个例子虚拟机会在执行 byLambda 的 invokedynamic #25, 0 指令时动态的在内存中创建一个类似与 TestLambda$1 的类,名字可能是 TestLambda$1$$Lambda$1。
为此,我专门做了个实验,下面的代码编译会生成两个类文件,TestLambda.class,TestLambda$1.class, 第二个类文件是由 new ActionListener() 时创建的匿名类。 然后执行下面的代码:
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
|
package cc.unmi.testjdk8; import java.awt.event.ActionEvent; import java.awt.event.ActionListener; import javax.swing.JButton; import javax.swing.JFrame; public class TestLambda{ private static final JButton button = new JButton( "Click" ); public static void main(String[] args) { JFrame frame = new JFrame(); frame.setSize( 600 , 480 ); frame.add(button); button.addActionListener( new ActionListener() { @Override public void actionPerformed(ActionEvent e) { button.addActionListener((ActionEvent ae) -> { System.out.println( "button clicked." ); }); } }); frame.setVisible( true ); } } |
JDK 给我们提供了不少分析 JVM 的工具,如 jps, jinfo, jstack, jmap, jhat, jconsole, jvisualvm 等。
命令:
jps #可看到 Java Process ID
jmap -dump:file=before_click.dump <pid> #click 前堆转储为文件
jmap -dump:file=after_click.dump <pid> #click 后堆转储为文件
jhat before_click.dump #默认在 7000 端口打开 Web 服务浏览 open http://localhost:7000
jhat -port 7001 after_click.dump #open http://localhost:7001
我们可分别在点击按钮的前后用 jmap 生成快照文件 before_click.dump 和 after_click.dump。在点击按钮之前虚拟机还未真正执行到 Lambda 表达式。
用 jhat 浏览 before_click.dump,即点击按钮之前的快照,看到的是:
只加载了两个类,TestLambda 和匿名类 TestLambda$1。点击 class cc.unmi.testjdk8.TestLambda$1, 看到 TestLambda$1 中是说继承自 Object, 并未告知它与 ActionListner 有何实现上的关系。
再用 jhat 打开点击按钮执行了 Lambda 表达式后的快照 after_click.dump,这时候就会发现多一个类 cc.unmi.testjdk8.TestLambda$1$$Lambda$1
在磁盘上并不存在这个文件,这是在执行 Lambda 表达式时内存中动态生成的,点击它看看它的父类是什么
在 JDK8 正式版中,它的父类变成了 java.lang.Object。
在早先的 JDK8 Beta 版中,它的父类是 MagicLambdaImpl,确实有点名符其实,Magic,以图为证:
上面使用的 JDK 工具是 jmap 和 jhat,也可以用 Java VisualVM -- 即 jvisualvm 指令来查看执行 lambda 前后的内存快照。截了两个图:
上图为点击按钮前的快照,可以看到只有两个类
上图是点击按钮后的快照,又多了 cc.unmi.testjdk8.TestLambda$1$$Lambda$1 这个类。
小结:JDK8 在实现 Lambda 时使用了 JDK7 虚拟机开始有的 invokedynamic 方法调用指令,该知使得虚拟机执行到 Lambda 表达式时才动态的去创建相应的实现类,并加载执行。
JDK8 的 Lambda 表达式原理的更多相关文章
- Java8 Lambda表达式原理扫盲
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 ...
- Java8新特性(一)——Lambda表达式与函数式接口
一.Java8新特性概述 1.Lambda 表达式 2. 函数式接口 3. 方法引用与构造器引用 4. Stream API 5. 接口中的默认方法与静态方法 6. 新时间日期 API 7. 其他新特 ...
- java8学习之Lambda表达式初步与函数式接口
对于Java8其实相比之前的的版本增加的内容是相当多的,其中有相当一大块的内容是关于Lambda表达式与Stream API,而这两部分是紧密结合而不能将其拆开来对待的,但是是可以单独使用的,所以从学 ...
- jdk8 Lambda表达式与匿名内部类比较
Labmda表达式与匿名内部类 前言 Java Labmda表达式的一个重要用法是简化某些匿名内部类(Anonymous Classes)的写法.实际上Lambda表达式并不仅仅是匿名内部类的语法糖, ...
- jdk8新特性-亮瞎眼的lambda表达式
jdk8之前,尤其是在写GUI程序的事件监听的时候,各种的匿名内部类,大把大把拖沓的代码,程序毫无美感可言!既然Java中一切皆为对象,那么,就类似于某些动态语言一样,函数也可以当成是对象啊!代码块也 ...
- Lambda表达式运行原理
目录 一.创建测试样例 二.利用Java命令编译分析 三.文末 JDK8引入了Lambda表达式以后,对我们写代码提供了很大的便利,那么Lambda表达式是如何运用简单表示来达到运行效果的呢?今天,我 ...
- jdk8的新特性 Lambda表达式
很多同学一开始接触Java8可能对Java8 Lambda表达式有点陌生. //这是一个普通的集合 List<Employee> list = em.selectEmployeeByLog ...
- JDK8的新特性——Lambda表达式
JDK8已经发布快4年的时间了,现在来谈它的新特性显得略微的有点“不合时宜”.尽管JDK8已不再“新”,但它的重要特性之一——Lambda表达式依然是不被大部分开发者所熟练运用,甚至不被开发者所熟知. ...
- c#封装DBHelper类 c# 图片加水印 (摘)C#生成随机数的三种方法 使用LINQ、Lambda 表达式 、委托快速比较两个集合,找出需要新增、修改、删除的对象 c# 制作正方形图片 JavaScript 事件循环及异步原理(完全指北)
c#封装DBHelper类 public enum EffentNextType { /// <summary> /// 对其他语句无任何影响 /// </summary> ...
随机推荐
- C++混合编程之idlcpp教程Python篇(9)
上一篇在这 C++混合编程之idlcpp教程Python篇(8) 第一篇在这 C++混合编程之idlcpp教程(一) 与前面的工程相比,工程PythonTutorial7中除了四个文件PythonTu ...
- UML学习备忘
两大类UML图: 行为图(behavior diagrams)和结构图(structure diagrams) 行为图将引导系统分析员分析且理清"系统该做些什么"?系统分析 ...
- 【转】MySQL性能优化的21个最佳实践
今天,数据库的操作越来越成为整个应用的性能瓶颈了,这点对于Web应用尤其明显.关于数据库的性能,这并不只是DBA才需要担心的事,而这更是我们程序员需要去关注的事情.当我们去设计数据库表结构,对操作数据 ...
- MySQL7:视图
什么是视图 数据库中的视图是一个虚拟表.视图是从一个或者多个表中导出的表,视图的行为与表非常相似,在视图中用户可以使用SELECT语句查询数据,以及使用INSERT.UPDATE和DELETE修改记录 ...
- Android Studio 1.0.1 + Genymotion安卓模拟器打造高效安卓开发环境
我们开发安卓大多是使用Eclipse和安卓SDK中自带的安卓模拟器.当然,Google早就推出了自己的安卓开发环境——Android studio,在不久前,Google发布了Android Stud ...
- Java提高篇(三八)-----Java集合细节(四):保持compareTo和equals同步
在Java中我们常使用Comparable接口来实现排序,其中compareTo是实现该接口方法.我们知道compareTo返回0表示两个对象相等,返回正数表示大于,返回负数表示小于.同时我们也知道e ...
- Unity3D热更新全书-脚本(一) 初识脚本
开篇之前还是要先说明,这是一份给经验并不丰富的程序员阅读的文字. 有需求.有疑惑,往下看. 第一个问题什么是脚本?程序和脚本如何区分?我们给Unity编写的组件是程序还是脚本? 这些问题本文无意去解答 ...
- 在ThoughtWorks工作这几年我学到了什么?
不知不觉,从2012年5月1日加入ThoughtWorks到现在,已经3年有余了.时间过得很快,这三年多我干了很多事情,但仔细想想也没有什么特别值得一提的.在一个公司呆久了总觉得很多事情是理所当然的, ...
- c基础回顾
发现一个很好的c学习网站http://see.xidian.edu.cn/cpp/html/ 做了一些练习: #include <string.h> #include <stdio. ...
- rewrite规则写法及nginx配置location总结
rewrite只能放在server{},location{},if{}中,并且只能对域名后边的除去传递的参数外的字符串起作用. 例如http://seanlook.com/a/we/index.php ...