Java Valhalla Project项目介绍
作者:?sofia?? 发布时间:2021-10-03 00:29:28
前言:
在本文中,我们将介绍Valhalla项目——它的历史原因、当前的开发状态,以及它发布后为日常Java开发人员带来了什么。
Valhalla项目的动机和原因
Oracle的Java语言架构师Brian Goetz在一次演讲中说,Valhalla项目的主要动机之一是希望使Java语言和运行时适应现代硬件。当Java语言诞生时(大约25年前撰写本文时),获取内存和算术运算的成本大致相同。
如今,这种情况已经发生了变化,内存提取操作的成本是算术操作的200到1000倍。就语言设计而言,这意味着导致指针提取的间接操作会对整体性能产生不利影响。
由于应用程序中的大多数Java数据结构都是对象,因此我们可以将Java视为指针密集型语言(尽管我们通常不会直接看到或操作它们)。这种基于指针的对象实现用于启用对象标识,对象标识本身用于语言特性,如多态性、可变性和锁定。默认情况下,这些特性适用于每个对象,无论它们是否真的需要。
遵循导致指针的标识链和导致间接的指针链,间接存在性能缺陷,逻辑上的结论是删除那些不需要它们的数据结构。这就是值类型value types发挥作用的地方。
Value Types 值类型
值类型的概念是表示纯数据聚合。这会删除常规对象的功能。因此,我们有纯数据,没有身份。当然,这意味着我们也失去了使用对象标识可以实现的功能。因此,平等比较只能基于状态进行。因此,我们不能使用表示多态性,也不能使用不可变或不可为空的对象。
由于我们不再有对象标识,我们可以放弃指针,改变值类型的一般内存布局,而不是对象。让我们来比较一下类点和相应的值类型点之间的内存布局。
常规Point类的代码和相应的内存布局为:
final class Point {
final int x;
final int y;
}
另一方面,值类型Point的代码和相应的内存布局将是:
value class Point {
int x;
int y
}
这允许JVM将值类型展平为数组和对象,以及其他值类型。
在下图中,我们展示了在数组中使用Point类时间接的负面影响:
另一方面,这里我们看到值类型Point[]
的相应内存结构:
它还使JVM能够在栈上传递值类型,而不必在堆上分配它们。最后,这意味着我们得到的数据聚合具有类似于Java原语的运行时行为,如int
或float
。
但与原语不同,值类型可以有方法和字段。我们还可以实现接口并将其用作泛型类型。
因此,我们可以从两个不同的角度来看值类型:
更快的对象
用户定义原语
作为额外的锦上添花,我们可以使用值类型作为泛型类型,而无需装箱。这直接将我们引向了另一个大型项目Valhalla的特性:专用泛型。
Specialized Generics 专用泛型
当我们想对语言原语进行泛化时,我们目前使用装箱类型,例如整数表示Integer
或浮点表示Float
。这种装箱创建了一个额外的间接层,从而首先破坏了使用原语提高性能的目的。
因此,我们在现有的框架和库中看到了许多针对基元类型的专门化,如IntStream<T>
或ToIntFunction<T>
。这样做是为了保持使用原语的性能提高。
因此,专门化泛型是为了消除这些“黑客”的需求。相反,Java语言努力为基本上所有东西启用泛型类型:对象引用、原语、值类型,甚至可能是void
。
结论
我们初步了解了Valhalla项目将给Java语言带来的变化。其中两个主要目标是提高性能和减少泄漏的抽象。
性能增强通过展平对象图和移除间接来解决。这将导致更高效的内存布局和更少的分配和垃圾回收。
当用作泛型类型时,原语和对象具有更相似的行为,这是更好的抽象。
来源:https://javakk.com/2734.html
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