Java 反射机制,速度提高 1000 倍

想让代码运行快1000倍,同时不改变复杂度,正如标题所说的,使用Java反射机制,可以让代码运行得更快。

首先来解释一下为什么会首先使用反射机制。

有一个接口(表示一个树节点)和一个实现这个接口的大量类(100+)。诀窍在于,树是异构的,每个节点类型可以有不同数量的子节点,或者以不同的方式存储它们。

我需要让代码能够在这样的组合树上运行起来。简单的方法是简单地向接口添加一个children()方法,并在每个节点中实现它。当然,这很繁琐,也很乏味。

相反,我注意到所有的子节点都是直接的字段,或者聚集在包含节点集合的字段中。所以可以用反射的方式写一小段代码,这也对每一个节点都适用!

我已经在Github上放了一个简化版的代码。我会把相关的部分联系起来。

初始化代码

这是我提出的第一版本代码:WalkerDemoSlowest.java。

它相当简单:获取节点类的方法,过滤掉那些不是getter的方法,然后只考虑返回节点或节点集合。调用这些方法,并在子节点上递归地调用walk方法。

如果我说这样的进展很慢,有人会感到惊讶吗?

缓存

有一个简单的调整,可以使它更快:使用缓存方法查找。

下面是缓存版本:WalkerDemoSlow.java

这和每个实现节点的类都是一样的,创建一个ClassData对象来缓存所有相关的getter方法,所以只需要查找一次,这会产生一个令人满意的10倍加速。

LambdaMetafactory 奇迹

不幸的是,这仍然太慢了。所以我向谷歌寻求帮助,发现了一个很有用的StackOverflow社区。

有答案建议使用LambdaMetafactory,这是一个标准的库类,它支持lambda语法调用。

细节在我看来有些模糊,但似乎通过使用这些工具,可以在代码中“打开编译器”,并优化反射机制来进行本机调用。这就是一种假设。

这是代码:walkerdemofast.java

现在,我的代码可以做到100倍的加速。然而,在写这篇文章的时候,想用一些代码片段来演示这个效果,但是没有成功。我试着给接口实现3个子类,并使用一些伪方法进行过滤,但还是没有效果。第二版和第三版的代码运行速度差不多。

我重新检查了原来的代码,一切看起来都很好。在原始代码中,树是通过解析一些源文件得到的抽象语法树(AST)。如果限制了前14个源文件的输入,我发现会得到不同的结果。

这些文件相对较短(几乎没有10行),语法简单。但仅仅有这些,第二和第三版代码仍会以同样的速度运行。但是在第15个文件中进行输入(少于100行),那么第二个版本的代码会花费36秒,而第三个版本代码会在0.2秒内完成,这是700倍的差异。

我的假设是,如果场景足够简单,优化器会注意到正在运行的代码并选择离开。在更复杂的情况下,它会耗尽优化预算,然后回到未优化的版本以及糟糕的性能状态。但是,优化器已经足够灵活,如果有一个能击败它的示例,那似乎是非常成功的。

LambdaMetafactory可能性

我有点好奇LambdaMetafactory会有什么样的可能性。在我的示例中,它会产生奇迹,因为反射调用比简单的缓存查找要昂贵得多。但它是否也能对常规代码进行优化处理呢?这似乎不太可能让megamorphic call sites提供帮助,因为编译的方法必须以某种方式检索,而查找的成本将使收益相形见绌。

但是,如何在运行组合代码时进行优化呢?可以提供数据结构,或者为数据结构提供解释器,并使用LambdaMetafactory“编译”它们。这是否足够智能呢,可以对给定数据结构的代码进行部分评估,从而将解释器转换成等价的“plain”代码?

顺便说一下,这正是Truffle框架所采用的方法,它在Graal VM上运行,所以这个想法肯定有一定的意义。可能暂时无法使用当前的JVM,因此需要修改GraalVM。

在任何情况下,都会尽量使一些功能成为一个库,可以在“常规程序”(非编译器)中使用。编写简单的解释器通常是解决一些问题的最简单方法。

文章出自http://geek.csdn.net/news/detail/236973

原文链接:

编辑于

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

来自专栏difcareer的技术笔记

Android智能指针

网上已经有很多分析智能指针的文章了,讲得不错的是:Android系统的智能指针(轻量级指针、强指针和弱指针)的实现原理分析。本文尽量从不分析代码的角度,将And...

674
来自专栏GopherCoder

Scala 学习:N-001

1505
来自专栏向治洪

python 日期与时间

###python 日期与时间 (time,datetime包) [toc] #####概述 在应用程序的开发过程中,难免要跟日期、时间处理打交道。如:记录一个...

21310
来自专栏达摩兵的技术空间

js代码优化日常001

本文开始针对项目中总结出来的关于js基础知识的代码优化技巧进行每个细节点的分析,后续还会针对某个专题的分析。

943
来自专栏做全栈攻城狮

程序员带你十天快速入门Python,玩转电脑软件开发(四)

本系列文章立志于从一个已经习得一门编程语言的基础之上,全面介绍Python的相关开发过程和相关经验总结。本篇文章主要是基于上一篇的程序员带你十天快速入门Pyth...

652
来自专栏搞前端的李蚊子

获取Object对象的length

所有JS程序猿(甚至不止JS)都知道,数组(Array)是有length的,通过length属性,可以很方便的获取数组的长度。可以说,只要使用到了数组,就必会使...

35711
来自专栏大数据平台TBDS

Hive 时间转换函数使用心得

Hive sql 与传统的 oracle 或者mysql 的时间转换函数有一些不同,对于想将传统数据库迁移到hdfs 用 hive sql 进行处理的任务,如何...

2.3K11
来自专栏owent

“C++的90个坑”-阅读笔记

C++确实是一门复杂的语言。包括之前查看了一些C++11的文档和做了一些实践和总结,越来越觉得C++是门神奇的语言,也是个陷阱多多的语言。 我现在开发过程中最...

601
来自专栏Java技术栈

一个正则表达式酿成的惨案…

导读:正则表达式是程序员经常使用的工具之一。本文作者通过一个正则表达式的陷阱,先深入剖析了出现问题的原因,后给出怎么处理这类问题的方法。最后还给出了一些检测常见...

721
来自专栏微信公众号:Java团长

10个最受欢迎的Java类

每一个Java程序员都有一份属于自己的Java类排名表。这个排名表没有严格的规定,也没有可遵循的规则,它完全取决于你参与的Java项目的工作。下面这些类,不用我...

1082

扫码关注云+社区