Java 8 ではメソッド参照をキャッシュする必要がありますか?

メソッド参照のキャッシュは Java 8 の貴重なテクニックですか?

メソッド参照の性質を理解する

Java 8 のメソッド参照は、名前とパラメータを通じて特定のメソッドを参照する便利なメカニズムを提供します。ただし、メソッド参照の実行には、ラムダと呼ばれる匿名クラス オブジェクトの作成が含まれます。この参照のキャッシュは最適化の可能性として提案されており、その有効性について疑問が生じています。

メソッド参照のキャッシュの仕組み

メソッド参照のキャッシュには、関数呼び出しごとに匿名クラスを繰り返し作成します。ただし、同じ呼び出しサイト (メソッド参照が呼び出されるコード内の特定のポイント) の繰り返しの実行と、同じメソッドへのメソッド参照の繰り返しの使用 (異なる呼び出しサイトから呼び出される) を区別することが重要です。

JIT コンパイルとメソッド参照の最適化

Java 仮想マシン (JVM) は、実行時にコードを分析および最適化するために Just-In-Time (JIT) コンパイルを採用しています。ステートレス ラムダ (状態をカプセル化するパラメーターを持たないラムダ) の場合、JVM は invokedynamic 命令をキャッシュする定数ラムダ オブジェクトを作成できます。同様に、静的メソッド (ステートレスも) へのメソッド参照の場合、JVM はキャッシュを最適化できます。

状態依存のメソッド参照

ただし、ラムダとメソッド参照の場合は最適化できません。状態をカプセル化するパラメーター (「ステートフル ラムダ」として知られる) を使用すると、JVM は結果のラムダ インスタンスをキャッシュする動機が少なくなります。これは、パラメーター値と対応するラムダ インスタンス間のマップを維持すると、不要なオーバーヘッドが発生する可能性があるためです。

特殊なケースとベスト プラクティス

メソッド参照のキャッシュは、次のような場合に有益です。同じメソッドへの参照が多数の異なる呼び出しサイトで使用されている場合など、特定のシナリオでは、一般的なベスト プラクティスとしては推奨されません。ステートレス ラムダに対する JVM の最適化と、ステートフル ラムダのキャッシュに関連する潜在的なオーバーヘッドを考慮する必要があります。

コンストラクターで作成されたステートフル ラムダや複数のスレッドによって同時に呼び出されたステートフル ラムダなど、キャッシュが必要とみなされる場合は、実際のパフォーマンスへの影響を検証するには、慎重なプロファイリングを実行する必要があります。それ以外の場合は、メソッド参照については JVM の最適化メカニズムに依存することをお勧めします。

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