Question

我正在尝试使用Java的LambdaMetaFactory动态实现通用lambda Handler<RoutingContext>：

public class RoutingContext {
    // ...
}

@FunctionalInterface
public interface Handler<X> {
    public void handle(X arg);
}

public class HomeHandler extends Handler<RoutingContext> {
    @Override
    public void handle(RoutingContext ctx) {
        // ...
    }
}

这是我对LambdaMetaFactory的尝试：

try {
    Class<?> homeHandlerClass = HomeHandler.class;

    Method method = homeHandlerClass.getDeclaredMethod(
            "handle", RoutingContext.class);
    Lookup lookup = MethodHandles.lookup();
    MethodHandle mh = lookup.unreflect(method);

    MethodType factoryMethodType = MethodType.methodType(Handler.class);
    MethodType functionMethodType = mh.type();
    MethodHandle implementationMethodHandle = mh;

    Handler<RoutingContext> lambda =
            (Handler<RoutingContext>) LambdaMetafactory.metafactory(
                    lookup,
                    "handle",
                    factoryMethodType, 
                    functionMethodType,
                    implementationMethodHandle,
                    implementationMethodHandle.type()) 
            .getTarget()
            .invokeExact();

    lambda.handle(ctx);

} catch (Throwable e) {
    e.printStackTrace();
}

出现错误：

java.lang.AbstractMethodError: Receiver class [...]$$Lambda$82/0x00000008001fa840
does not define or inherit an implementation of the resolved method abstract
handle(Ljava/lang/Object;)V of interface io.vertx.core.Handler.

我已经尝试了functionMethodType和implementationMethodHandle的其他选项，但是还没有成功。另外，即使我将RoutingContext.class引用替换为Object.class，也无法解决该错误。

我获得lambda.handle(ctx)成功调用的唯一方法是更改HomeHandler，使其不扩展Handler，将HomeHandler::handle设为静态，然后更改{{ 1}}至RoutingContext.class。奇怪的是，即使它不再扩展Object.class，我仍然可以将所得的lambda强制转换为Handler<RoutingContext>。

我的问题：

如何让Handler使用非静态方法？
对于此非静态SAM类LambdaMetaFactory，它如何在后台进行实例分配？ HomeHandler是否创建接口实现的单个实例，无论调用多少方法，因为在此示例中没有捕获的变量？还是为每个方法调用创建一个新实例？还是应该创建一个实例并将其以某种方式传递给API？
如何让LambdaMetaFactory与泛型方法一起使用？

编辑：除了下面的精彩回答，我还看到了这篇博客文章，解释了其中涉及的机制：

https://medium.freecodecamp.org/a-faster-alternative-to-java-reflection-db6b1e48c33e

Answer 1

还是应该创建一个实例并以某种方式将其传递给API？

是的。 HomeHandler::handle是一个实例方法，这意味着您需要一个实例来创建功能性接口包装器，或在每次调用它时传递一个实例（Handler不能用作FunctionalInterface类型）。

要使用捕获的实例，您应该：

将factoryMethodType更改为也包含一个HomeHandler实例
将functionMethodType更改为SAM的擦除类型，它以Object作为参数。
将instantiatedMethodType参数更改为没有捕获的HomeHandler实例的目标方法句柄的类型（由于已捕获，因此您不再需要它作为参数）。
在创建功能接口界面时，将HomeHandler的实例传递给invokeExact。

-

Class<?> homeHandlerClass = HomeHandler.class;

Method method = homeHandlerClass.getDeclaredMethod(
        "handle", RoutingContext.class);
Lookup lookup = MethodHandles.lookup();
MethodHandle mh = lookup.unreflect(method);

MethodType factoryMethodType = MethodType.methodType(Handler.class, HomeHandler.class);
MethodType functionMethodType = MethodType.methodType(void.class, Object.class);
MethodHandle implementationMethodHandle = mh;

Handler<RoutingContext> lambda =
        (Handler<RoutingContext>) LambdaMetafactory.metafactory(
                lookup,
                "handle",
                factoryMethodType, 
                functionMethodType,
                implementationMethodHandle,
                implementationMethodHandle.type().dropParameterTypes(0, 1)) 
        .getTarget()
        .invokeExact(new HomeHandler()); // capturing instance
lambda.handle(ctx);

当然，由于HomeHandler实现了Handler，因此您可以直接使用捕获的实例；

new HomeHandler().handle(ctx);

或者利用编译器生成也使用invokedynamic的元工厂代码，这意味着CallSite返回的LambdaMetafactory.metafactory将仅创建一次：

Handler<RoutingContext> lambda = new HomeHandler()::handle;
lambda.handle(ctx);

或者，如果功能接口类型是静态已知的：

MethodHandle theHandle = ...
Object theInstance = ...
MethodHandle adapted = theHandle.bindTo(theInstance);
Handler<RoutingContext> lambda = ctxt -> {
    try {
        adapted.invokeExact(ctxt);
    } catch (Throwable e) {
        throw new RuntimeException(e);
    }
};
lambda.handle(new RoutingContext());

Answer 2

由于您说过“ LambdaMetaFactory API太复杂了，真是可惜”，应该提到它可以做得更简单。

首先，在使用LambdaMetaFactory时，请直接使用它：

Lookup lookup = MethodHandles.lookup();
MethodType fType = MethodType.methodType(void.class, RoutingContext.class);
MethodHandle mh = lookup.findVirtual(HomeHandler.class, "handle", fType);

Handler<RoutingContext> lambda = (Handler<RoutingContext>) LambdaMetafactory.metafactory(
    lookup, "handle", MethodType.methodType(Handler.class, HomeHandler.class),
    fType.erase(), mh, fType).getTarget().invokeExact(new HomeHandler());

您将使用绑定的接收方调用实例方法，目标方法（不包括接收方）的类型与instantiatedMethodType参数相同。此外，由于T中Handler<T>的边界是Object，因此您可以在该方法类型上简单地使用erase()来获取samMethodType参数的已删除签名

并不总是那么简单。考虑将方法static int method(int x)绑定到Consumer<Integer>。然后，samMethodType参数为(Object)void，instantiatedMethodType参数为(Integer)void，而目标方法的签名为int(int)。您需要所有这些参数来正确描述要生成的代码。考虑到其他（前三个）参数通常都是由JVM填充的，因此该方法仅需要必需的最小值。

第二，如果您不需要最高性能，则可以简单地使用基于Proxy的实现：

MethodHandle mh = MethodHandles.lookup().findVirtual(HomeHandler.class,
    "handle", MethodType.methodType(void.class, RoutingContext.class));
Handler<RoutingContext> lambda = MethodHandleProxies.asInterfaceInstance(
    Handler.class, mh.bindTo(new HomeHandler()));

^{此选项自Java 7起就存在}

具有泛型类型的具体实现的LambdaMetaFactory

2 个答案: