Java - SAM类型优化

Question

描述Project Lambda状态的working document提到了所谓的SAM (单一抽象方法)类型。据我所知，目前的lambda提议不会影响运行时，只会影响编译器，因为它可以从lambda表达式自动转换为这些类型。

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

我想知道现代的虚拟机是否能够提供这样的优化。

Answer 1

@Tamás你可能应该读一读Brian Goetz的这篇邮件列表：

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，它被设计成允许lambdas的替代实现，这将比类的实例“更小”。

你可以认为这种情况类似于自动装箱-整数被装箱为整数，但有一个“较小”的表示(如整数)。

目前，lambda必须被打包到SAM类型的实例中，b/c JVM目前没有办法用更小的构造来表示lambda。在未来，可能会有一个新的JVM标准，其中包括“原始函数”，它可以将lambda表示为对象以外的其他东西。

因此，回答您的问题，您上面提出的优化类型可能是可能的，但它可能是在Java 8之后的“原语函数”方面的工作，而不是特定于实现的特性。

Answer 2

将单个方法类转换为函数指针并不难，但是您遗漏了一件事: 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 

在本例中，通过调用makeAdder()生成的lambda函数引用了在该lambda外部定义的变量。这就是为什么它被称为“闭包”--它们被“关闭”在它们的自由变量上(在本例中--在startNumber上)。要处理这种情况，闭包必须同时持有指向函数的指针和指向其环境的指针。所以，你得到了一些数据结构，它有一个方法和至少一个变量。但它不是OOP中对象的定义吗？那么，如果可以使其成为匿名类的实例，那么创建新类型的对象的原因是什么呢？

然而，可以对这些匿名类进行一些其他的优化。你所指的工作文档提到了其中的一些，例如，推断和有效地使用最终变量(尽管这主要是为了在JVM上允许lambdas，而不是为了优化代码)。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很好的优化。

其他改进也可能涉及到环境引用--有大量的选择。