Java lambda 表达式和内存分配

Question

假设我们有三个这样的方法。它们都做同样的事情，但它们在内存分配和效率方面有何不同？方法一会在每次调用期间创建 Function 的实例，但第二个方法会这样做吗？应该始终使用第三个版本还是其中一个版本是安全的并且 JIT 编译器会负责内存优化？

class Test {
    Map<String, Set<String>> mapOfSets = new HashMap<>();
    static final Function<String, Set<String>> FUNCTION = s -> new HashSet<>();

    void method1(String key, String value) {
        Function<String, Set<String>> func = s -> new HashSet<>();
        mapOfSets.computeIfAbsent(key, func).add(value);
    }

    void method2(String key, String value) {
        mapOfSets.computeIfAbsent(key, s -> new HashSet<>()).add(value);
    }

    void method3(String key, String value) {
        mapOfSets.computeIfAbsent(key, FUNCTION).add(value);
    }
}

Answer 1

有两种方法可以回答这个问题：

描述 lambda 表达式求值的 Java 语言规范部分旨在为编译器/实现提供是否创建新对象的灵活性。您的问题归结为 lambda 对象是否在代码的三个版本中被重用。根据 JLS 的说法，答案取决于实现。100% 确定的唯一方法是转储 JIT 编译器¹生成的本机代码。然而，根据 @Holger 对其他问题的回答²，当前基于 OpenJDK 的 Java 运行时确实会缓存和重用非捕获 lambda。

鉴于行为和性能将取决于 Java 实现，因此是否应该选择一种形式而不是另一种形式是有争议的：

• 一方面，第三种形式可能更快。
• 另一方面，第二种和（也许）第一种形式更具可读性。
• 是否应该以牺牲可读性为代价来提高应用程序的速度？(Q1)
• 面对下一版本的编译器可能会使手动优化变得多余的预期，人们是否应该这样做？(Q2)

这是一个见仁见智的问题，但我认为在大多数情况下，问题 1 和问题 2 的答案都是“否”。将其留给 JIT 编译器来处理优化，除非分析表明优化对应用程序的整体性能非常重要，并且应用程序的整体性能确实很重要。

^{1 - 请参阅如何在 JVM 中查看 JIT 编译的代码？。
2 - 请参阅/sf/answers/1926718041/和/sf/answers/1679393761/。}

Answer 2

正如评论所提到的，这可能会根据您使用的 Java 实现而改变。

对于热点 jvm（普通/默认 java 实现），您可以期望所有 3 个选项在性能方面都相同。起初您可能认为 3 可能更好，因为 1 和 2 可能需要在每次调用时创建一个新的 Function 对象。但是，您每次都需要为 method1（和 2）创建一个新对象的假设是错误的，因为非捕获 lambda 将缓存在调用站点，因此每次调用都将重用相同的实例，就像使用 method3 一样你不会看到任何区别。

这个答案是，并且对该主题的出色概述更详细

因此，在这种情况下，您可以毫无顾虑地使用这三个中的任何一个，因此请使用最适合您情况的那个。