nashorn预编译

在最近的一篇文章中，我了解了Java 8和Scala如何实现Lambda表达式。 众所周知，Java 8不仅引入了对Javac编译器的改进，而且还引入了全新的解决方案-Nashorn。

这个新引擎旨在替代Java现有JavaScript解释器Rhino。 这为我们带来了JVM的前列，当谈到在速度与世界的V8引擎执行JavaScript，在那里（我希望我们会最终得到过去那种汽车地毯的事情 :)）所以，我认为这将是一个很好的时机，也可以通过深入了解Nashorn，看看它如何编译Lambda表达式（尤其是与Java和Scala相比）。

我们将要看的lambda表达式类似于我们用Java和Scala测试过的表达式。

这是代码：

ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();
ScriptEngine engine = manager.getEngineByName("nashorn");String js;js = "var map = Array.prototype.map \n";
js += "var names = [\"john\", \"jerry\", \"bob\"]\n";
js += "var a = map.call(names, function(name) { return name.length() })\n";
js += "print(a)";engine.eval(js);

您似乎觉得足够纯真。 但是，请稍等...

进入字节码

我们的第一个挑战是获取JVM看到的实际字节码。 与Java和Scala的编译器具有持久性（即将.class / jar文件生成到磁盘）不同，Nashorn会编译内存中的所有内容，并将字节码直接传递给JVM。 幸运的是，我们已经有了Java代理来进行救援。 我编写了一个简单的Java代理来捕获并保留生成的字节码。 从那里开始，有一个简单的javap可以打印代码。

如果您还记得的话，我很高兴看到新的Java 8编译器如何使用Java 7中引入的invokeDynamic指令链接到Lambda函数代码。 好吧，与Nashorn一起，他们真的参加了比赛。 现在一切都完全基于它。 看看下面。

读取字节码

invokeDynamic 。 就像我们都在同一页面上一样，Java 7中添加了invokeDynamic指令，以允许人们编写自己的动态语言来在运行时决定如何链接代码。

对于Java和Scala之类的静态语言，编译器在编译时决定将调用哪种方法（在JVM运行时的帮助下，用于多态）。 运行时链接是通过标准ClassLoader完成的，以查找类。 甚至方法重载解析之类的事情都在编译时完成。

动态与静态链接 。 不幸的是，对于本质上更具动态性的语言（并且JS是一个很好的例子），静态解析可能是不可能的。 当我们在Java中说obj.foo（）时，obj类具有foo（）方法，否则就没有。 在像JS这样的语言中，它将取决于运行时obj引用的实际对象，这是静态编译器的噩梦。 在这种情况下，编译时的链接方法行不通。 但是invokeDynamic确实可以。

InvokeDynamic允许在运行时将链接推迟回该语言的编写者，因此他们可以根据自己的语言语义，指导JVM确定要调用哪种方法。 这是双赢的局面。 JVM获得了一种链接，优化和执行的实际方法，并且语言制造商可以控制其解析度。 动态链接是我们在Takipi中必须努力支持的工作 。

Nashorn如何链接

Nashorn确实有效地利用了这一点。 让我们看一下示例，以了解其工作原理。 这是Lambda代码中的第一条invokeDynamic指令，用于检索JS Array类的值–

invokedynamic 0 "dyn:getProp|getElem|getMethod:prototype":(Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Object;

Nashorn要求JVM在运行时将其传递给该字符串，作为交换，它将返回一个方法的句柄，该方法接受一个Object并返回一个。 只要JVM获取此类方法的句柄，它就可以链接。

.class文件的特殊部分中指定了负责返回此句柄的方法（也称为引导程序方法），该文件中包含可用的引导程序方法列表。 您看到的0值是该方法在该表中的索引，JVM将调用该索引来获取将链接到的方法句柄。

在我看来，Nashorn的人们做了一件很酷的事情，他们没有编写自己的库来解析和链接代码， 而是继续集成了dynalink这个开源项目，该项目旨在帮助动态语言基于统一平台链接代码。 这就是为什么您在每个字符串的开头看到“ dyn：”前缀的原因。

实际流量

现在我们已经掌握了Nashorn所使用的方法，现在让我们看一下实际流程。 为了简洁起见，我删除了一些说明。 完整的代码可以在这里找到。

1.第一组指令将数组映射函数加载到脚本中。

//load JS array
invokedynamic 0 "dyn:getProp|getElem|getMethod:Array":(Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Object;//load its prototype element
invokedynamic 0 "dyn:getProp|getElem|getMethod:prototype":(Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Object;//load the map method
invokedynamic 0 "dyn:getProp|getElem|getMethod:map":(Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Object;//set it to the map local
invokedynamic 0 #0:"dyn:setProp|setElem:map":(Ljava/lang/Object;Ljava/lang/Object;)V

2.接下来，我们分配名称数组

//allocate the names array as a JS object
invokestatic jdk/nashorn/internal/objects/Global.allocate:([Ljava/lang/Object;)Ljdk/nashorn/internal/objects/NativeArray;//places it into names
invokedynamic 0 #0:"dyn:setProp|setElem:names":(Ljava/lang/Object;Ljava/lang/Object;)Vinvokedynamic 0 #0:"dyn:getProp|getElem|getMethod:names":(Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Object;

3.查找并加载Lambda函数

//load the constants field for this script compiled and filled at runtime by Nashorn
getstatic constants//refer to the 2nd entry, where Nashorn will place a handle to the lambda code
iconst_2//get it from the constants array
aaload//ensure it’s a JS function object
checkcast class jdk/nashorn/internal/runtime/RecompilableScriptFunctionData

4.使用名称和Lambda调用map，然后将结果放入

//call the map function, passing it names and the Lambda function from the stackinvokedynamic 0 #1:"dyn:call":(Ljava/lang/Object;Ljava/lang/Object;Ljava/lang/Object;Ljdk/nashorn/internal/runtime/ScriptFunction ;)Ljava/lang/Object;//put the result in a
invokedynamic 0 #0:"dyn:setProp|setElem:a":(Ljava/lang/Object;Ljava/lang/Object;)V

5.找到打印功能并在打印机上调用

//load the print function
invokedynamic 0 #0:"dyn:getMethod|getProp|getElem:print":(Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Object;//load a
invokedynamic 0 #0:"dyn:getProp|getElem|getMethod:a":(Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Object;// call print on it
invokedynamic 0 #2:"dyn:call":(Ljava/lang/Object;Ljava/lang/Object;Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Object;

lambda函数本身被编译并作为私有函数放在与脚本相同的类中。 这与Java 8 lambda非常相似。 代码本身很简单。 我们加载字符串，找到其长度函数并调用它。

//Load the name argument (var #1)
aload_1//find its length() function
invokedynamic 0 "dyn:getMethod|getProp|getElem:length":(Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Object;//call length
invokedynamic 0 "dyn:call":(Ljava/lang/Object;Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Object;//return the result
areturn

奖金回合–最终字节码

到目前为止，我们一直在处理的代码实际上并不是JVM在运行时将执行的代码。 请记住，每个invokeDynamic指令都将解析为物理字节码方法，然后JVM将其编译为机器代码并执行。

为了查看JVM运行的实际字节码，我使用了一个简单的技巧。 我在类中用一个简单的Java方法调用包装了对length（）的调用。 这使我可以放置一个断点，并查看JVM执行以进入Lambda的最终调用堆栈。

这是代码–

js += "var a = map.call(names, function(name) {
return Java.type("LambdaTest”).wrap(name.length())
})";

包好了–

public static int wrap(String s)
{
return s.length();
}

现在让我们玩一个游戏。 该堆栈中有几帧？ 想一想。 如果您猜到少于<100 –您欠我一杯啤酒。 完整的调用堆栈可以在这里找到。

之所以如此，也是非常有趣的原因，这是关于即将发布的全新帖子的一个故事。

翻译自: https://www.javacodegeeks.com/2014/02/java-8-compiling-lambda-expressions-in-the-new-nashorn-js-engine.html

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