Wie kompiliert und führt die JVM Java-Lambda-Funktionen aus?

Java Lambda-Funktionen: Übersicht über die Kompilierung

Java Virtual Machine (JVM) spielt eine zentrale Rolle bei der Handhabung der Lambda-Ausdrucksfunktionalität. Der Prozess läuft wie folgt ab:

1. Bytecode-Transformation: Der Lambda-Ausdruck wird durch eine invokedynamic-Anweisung ersetzt, wodurch der eigentliche Konstruktionsprozess vor dem Einflussbereich des Compilers geschützt wird.
2. Laufzeit-Hookup: Die invokedynamic-Anweisung enthält ein Rezept zum Erstellen des Lambda. Dieses Rezept wird zur Laufzeit an die JVM übergeben.
3. Lambda-Konstruktion: Die JVM nutzt eine Reihe von Anweisungen, die im Bytecode des Lambda codiert sind, um ein Objekt zu generieren, das die Funktionalität des Lambda implementiert.

Kompilierungsunterschied zwischen typischen Schleifen und Lambdas

Im Gegensatz zu herkömmlichen Schleifen werden Java-Lambda-Ausdrücke nicht direkt in for- oder while-Schleifenkonstrukte übersetzt. Stattdessen erstellt die JVM dynamisch Objekte, die die Lambda-Logik kapseln und dann während der Ausführung aufgerufen werden.

Entscheidende Faktoren, die sich auf die Kompilierung auswirken

Der spezifische Kompilierungsansatz für Lambda-Ausdrücke hängt davon ab auf mehreren Faktoren:

• JVM Implementierung: Das Verhalten der invokedynamic-Anweisung und die tatsächliche Implementierung der Lambda-Konstruktion variieren hauptsächlich zwischen verschiedenen JVM-Implementierungen.
• Inline vs. Separate Klasse: Abhängig von der JVM, Lambda-Ausdrücke Kann inline innerhalb der umschließenden Klasse oder als separate anonyme Klassen kompiliert werden.
• Leistung Optimierung: Java-Compiler entwickeln sich weiter und neuere Versionen liefern zunehmend optimierte Kompilierungsstrategien für Lambda-Ausdrücke.

Zusätzliche Einblicke

• Die Benchmark-Ergebnisse zeigen, dass es einen kleinen Leistungsunterschied zwischen der For-Schleife und dem Lambda-Stil gibt.
• In zukünftigem Java 9 wird Oracle dies tun Einführung einer neuen Linker-Zeitoptimierungstechnik für Lambda-Ausdrücke, die Lambda-Informationen nutzt, um das Methoden-Inlining zu verbessern und unnötige Typinformationen für Lambda-Argumente zu entfernen.

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