Java-SAM类型优化

Question

描述 工作文档 的状态="http://openjdk.java.net/projects/lambda/" rel="nofollow">Project Lambda 提到了所谓的 SAM（单一抽象方法）类型。据我所知，当前的 lambda 提案不会影响运行时，只会影响编译器，因为它可以实现从 lambda 表达式到这些类型的自动转换。

我认为在理想情况下，SAM 类型的实例可以在内部由函数指针表示。因此，JVM 可以避免为这些实例分配内存。

我想知道现代虚拟机是否能够提供这样的优化。

Answer 1

@Tamás 您可能应该阅读 Brian Goetz 的邮件列表帖子：

http://mail.openjdk.java.net/pipermail/lambda-dev/2011-August/003877.html

基本上， lambda 抽象目前是使用对象实现的。然而，它被设计为允许 lambda 的替代实现，这将比类的实例“更小”。

您可以将这种情况视为类似于自动装箱 - 整数被装箱为整数，但具有“较小”的表示形式（如整数）。

目前，lambda 必须装箱到 SAM 类型的实例，因为 JVM 目前无法用任何更小的构造来表示 lambda。将来，可能会有一个新的 JVM 标准，其中包括“原始函数”，可以将 lambda 表示为对象以外的东西。

因此，为了回答您的问题，您上面提出的优化类型可能是可能的，但它可能会随着 Java 8 之后的“原始函数”工作而出现，而不是特定于实现的功能。

Answer 2

将单个方法类转换为函数指针并不困难，但您错过了一件事：lambda 表达式不仅仅是函数，它们还是闭包。不同之处在于闭包可以捕获外部变量。考虑伪 Java 中的下一个示例：

public Adder makeAdder(double startNumber) {
    return #{ int number -> number + startNumber}
}

...

int startNumber = 5; 
Adder add5 = makeAdder(startNumber);
add5.invoke(4);  // ==> 9 

在此示例中，通过调用 makeAdder() 生成的 lambda 函数引用在此 lambda 外部定义的变量。这就是为什么它被称为“闭包” - 它们在其自由变量上“封闭”（在本例中 - 在 startNumber 上）。为了处理这种情况，闭包必须同时保存指向函数的指针和指向其环境的指针。因此，您将获得一些具有方法和至少一个变量的数据结构。但这不是 OOP 中对象的定义吗？那么，如果可以将其作为匿名类的实例，那么创建新类型对象的原因是什么？

尽管如此，可以对此类匿名类进行一些其他优化。您指出的工作文档提到了其中的一些内容，例如，推断和有效使用最终变量（尽管这样做主要是为了原则上允许 JVM 上的 lambda，而不是优化代码）。生成的匿名类也可以最终完成，并且大多数 JVM 已经对最终变量和类进行了良好的优化。

其他改进也可能涉及环境参考——那里有大量的选择。