Question

如果我有一个简单的数据类型，可以用单个原始值表示的东西，比如int，例如一个计数器，而我的类是不可变的（这很重要），我想定义所有的业务逻辑，包括诸如“不能为负”的前提条件，以便它的使用是安全的，并且它只能包含有效数据。对于这样的类型，你不能不小心地将乘客数量添加到乘客的数量（如果他们是不同的计数器类型），但如果两者都只是整数，你就可以。

所以我想要的是一种方法来将这些类型注释为“inlineable”，以便将实例的引用替换为状态的值，并且对实例方法的调用将被调用静态方法替换接受或接收国家，JIT也可以内联。一个限制是不能替换所有使用站点，例如将其中一个放入Java列表中。但阵列可以有效替换。

因此，主要的好处是“删除对象开销”，间接创建对象和GC成本，同时保持代码尽可能安全。

JIT为我们做了内联方法，在大多数情况下都没问题，但它（至少现在至少）没有删除对象开销，这就是为什么对象的状态通常由原始类型组成，而不是特定于业务模型的类型。特定于业务模型的类型使用起来更安全，并遵循DRY原则;你只需要定义一次前提条件。但是，在很多情况下，你必须为这么简单付出的代价就是很高。

理想情况下，我更喜欢字节码级工具，编译时或加载时，因为我正在进行混合Java-Scala编码。

我发现this question是相关的，海报想知道JIT何时自动内联，而我想要显式内联，即使是公共API的一部分。

最后一点：请不要告诉我“对象很便宜”。我已经在Java工作了10年，至少在过去的6年里一直在我的团队负责JVM分析，所以我很痛苦地知道对象的成本。

Answer 1

你所说的听起来很像value types - 类型应该被视为“直接”值而不是对象（通过引用访问），就像原始类型一样。

Java没有用户可定义的值类型，并且很可能不会很快获得新版本的版本（可能在Java 9甚至更高版本中）。据我所知，JVM或JIT也不会自动将对象视为值类型（“全班内联”）。

请注意，C＃确实有user-definable value types。

但是，方法的内联已经可以使您的代码非常高效。考虑一下：

class MyValue {
    private int value;

    public int getValue() {
        return value;
    }

    public void setValue(int value) {
        this.value = value;
    }
}

当您调用它们时，JVM会内联getter和setter方法，因此调用这些方法与直接访问类的value成员变量一样高效。然而，MyValue的实例将占用比int更多的内存，因为Java对象具有一些不可避免的开销（例如，您可以在Java中的任何对象上进行同步，因此每个对象都必须具有锁定与之关联 - 这个锁是对象状态的一部分。）

由于Java缺少值类型，因此无法创建保证在内存中连续布局的对象数组。具有非基本类型的元素类型的数组实际上是对象的引用数组，并且这些引用指向的对象原则上可以分散在整个堆中。这对于某些操作的性能来说并不好（例如，如果你遍历数组，如果内存访问模式是可预测的，那么CPU的缓存效率最高 - 如果对象分散在随机位置，则效率会降低。）

关于廉价的对象：最近的JDK中的一个优化是{{3}}，这将导致在堆栈而不是堆上分配方法的本地临时对象，因此释放分配的内存基本上是免费的（垃圾收集器不必处理对象）。

是否有一个API /工具在JVM中实现“用户可定义的值类型”？

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