我试图确切地了解lambda和高阶函数在现代Java的JVM级别上如何工作。我写了这个简单的测试类:
public final class Main {
public static void main(String[] args) {
var s = new Object[] { 1.0, 2.0, 3.0 };
System.out.println(sum(s, x -> 1000000.0));
}
public static double sum(Object[] s, Function<Object, Double> f) {
var r = 0.0;
for (var a : s) {
r += f.apply(a);
}
return r;
}
}
编译为此:
Compiled from "Main.java"
public final class prover.Main {
public prover.Main();
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V
4: return
public static double sum(java.lang.Object[], java.util.function.Function<java.lang.Object, java.lang.Double>);
Code:
0: dconst_0
1: dstore_2
2: aload_0
3: astore 4
5: aload 4
7: arraylength
8: istore 5
10: iconst_0
11: istore 6
13: iload 6
15: iload 5
17: if_icmpge 50
20: aload 4
22: iload 6
24: aaload
25: astore 7
27: dload_2
28: aload_1
29: aload 7
31: invokeinterface #7, 2 // InterfaceMethod java/util/function/Function.apply:(Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Object;
36: checkcast #13 // class java/lang/Double
39: invokevirtual #15 // Method java/lang/Double.doubleValue:()D
42: dadd
43: dstore_2
44: iinc 6, 1
47: goto 13
50: dload_2
51: dreturn
public static void main(java.lang.String[]);
Code:
0: iconst_3
1: anewarray #2 // class java/lang/Object
4: dup
5: iconst_0
6: dconst_1
7: invokestatic #19 // Method java/lang/Double.valueOf:(D)Ljava/lang/Double;
10: aastore
11: dup
12: iconst_1
13: ldc2_w #23 // double 2.0d
16: invokestatic #19 // Method java/lang/Double.valueOf:(D)Ljava/lang/Double;
19: aastore
20: dup
21: iconst_2
22: ldc2_w #25 // double 3.0d
25: invokestatic #19 // Method java/lang/Double.valueOf:(D)Ljava/lang/Double;
28: aastore
29: astore_1
30: getstatic #27 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
33: aload_1
34: invokedynamic #33, 0 // InvokeDynamic #0:apply:()Ljava/util/function/Function;
39: invokestatic #36 // Method sum:([Ljava/lang/Object;Ljava/util/function/Function;)D
42: invokevirtual #42 // Method java/io/PrintStream.println:(D)V
45: return
private static java.lang.Double lambda$main$0(java.lang.Object);
Code:
0: ldc2_w #48 // double 1000000.0d
3: invokestatic #19 // Method java/lang/Double.valueOf:(D)Ljava/lang/Double;
6: areturn
}
现在,lambda函数本身最后被编译为私有静态方法,这已经足够清楚了。但是在哪里提到呢?调用sum
的代码似乎是:
33: aload_1
34: invokedynamic #33, 0 // InvokeDynamic #0:apply:()Ljava/util/function/Function;
39: invokestatic #36 // Method sum:([Ljava/lang/Object;Ljava/util/function/Function;)D
那以某种方式指代lambda函数吗?如果是这样,怎么办?有什么参考?
参考方案
使用javap -p -v
将产生一个标记为BootstrapMethods
的部分,其中列出了用于初始化lambda的所有引导方法:
BootstrapMethods:
0: #41 REF_invokeStatic java/lang/invoke/LambdaMetafactory.metafactory:(Ljava/lang/invoke/MethodHandles$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:
#42 (Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Object;
#43 REF_invokeStatic Scratch.lambda$main$0:(Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Double;
#44 (Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Double;
其中包含对实现实际代码的方法的引用(在我的情况下为Scratch.lambda$main$0
,确切名称将根据编译器供应商/版本/标志的不同而有所不同)。
请注意,有意将Class文件中的表示形式保持在相当高的水平(有一些引导程序方法,这些方法返回要在运行时执行的实际代码)。这意味着JVM在如何实现和优化它方面没有很多限制。这也意味着研究字节码只会告诉您太多信息,因为JVM可以相当自由地解释它在那里看到的内容。
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