前言：

在本文中，我們將介紹Valhalla項(xiàng)目——它的歷史原因、當(dāng)前的開(kāi)發(fā)狀態(tài)，以及它發(fā)布后為日常Java開(kāi)發(fā)人員帶來(lái)了什么。

Valhalla項(xiàng)目的動(dòng)機(jī)和原因

Oracle的Java語(yǔ)言架構(gòu)師Brian Goetz在一次演講中說(shuō)，Valhalla項(xiàng)目的主要?jiǎng)訖C(jī)之一是希望使Java語(yǔ)言和運(yùn)行時(shí)適應(yīng)現(xiàn)代硬件。當(dāng)Java語(yǔ)言誕生時(shí)（大約25年前撰寫(xiě)本文時(shí)），獲取內(nèi)存和算術(shù)運(yùn)算的成本大致相同。

如今，這種情況已經(jīng)發(fā)生了變化，內(nèi)存提取操作的成本是算術(shù)操作的200到1000倍。就語(yǔ)言設(shè)計(jì)而言，這意味著導(dǎo)致指針提取的間接操作會(huì)對(duì)整體性能產(chǎn)生不利影響。

由于應(yīng)用程序中的大多數(shù)Java數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都是對(duì)象，因此我們可以將Java視為指針密集型語(yǔ)言（盡管我們通常不會(huì)直接看到或操作它們）。這種基于指針的對(duì)象實(shí)現(xiàn)用于啟用對(duì)象標(biāo)識(shí)，對(duì)象標(biāo)識(shí)本身用于語(yǔ)言特性，如多態(tài)性、可變性和鎖定。默認(rèn)情況下，這些特性適用于每個(gè)對(duì)象，無(wú)論它們是否真的需要。

遵循導(dǎo)致指針的標(biāo)識(shí)鏈和導(dǎo)致間接的指針鏈，間接存在性能缺陷，邏輯上的結(jié)論是刪除那些不需要它們的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這就是值類(lèi)型value types發(fā)揮作用的地方。

Value Types 值類(lèi)型

值類(lèi)型的概念是表示純數(shù)據(jù)聚合。這會(huì)刪除常規(guī)對(duì)象的功能。因此，我們有純數(shù)據(jù)，沒(méi)有身份。當(dāng)然，這意味著我們也失去了使用對(duì)象標(biāo)識(shí)可以實(shí)現(xiàn)的功能。因此，平等比較只能基于狀態(tài)進(jìn)行。因此，我們不能使用表示多態(tài)性，也不能使用不可變或不可為空的對(duì)象。

由于我們不再有對(duì)象標(biāo)識(shí)，我們可以放棄指針，改變值類(lèi)型的一般內(nèi)存布局，而不是對(duì)象。讓我們來(lái)比較一下類(lèi)點(diǎn)和相應(yīng)的值類(lèi)型點(diǎn)之間的內(nèi)存布局。

常規(guī)Point類(lèi)的代碼和相應(yīng)的內(nèi)存布局為：

final class Point {
  final int x;
  final int y;
}

另一方面，值類(lèi)型Point的代碼和相應(yīng)的內(nèi)存布局將是：

value class Point {
  int x;
  int y
}

這允許JVM將值類(lèi)型展平為數(shù)組和對(duì)象，以及其他值類(lèi)型。

在下圖中，我們展示了在數(shù)組中使用Point類(lèi)時(shí)間接的負(fù)面影響：

另一方面，這里我們看到值類(lèi)型Point[]的相應(yīng)內(nèi)存結(jié)構(gòu)：

它還使JVM能夠在棧上傳遞值類(lèi)型，而不必在堆上分配它們。最后，這意味著我們得到的數(shù)據(jù)聚合具有類(lèi)似于Java原語(yǔ)的運(yùn)行時(shí)行為，如int或float。

但與原語(yǔ)不同，值類(lèi)型可以有方法和字段。我們還可以實(shí)現(xiàn)接口并將其用作泛型類(lèi)型。

因此，我們可以從兩個(gè)不同的角度來(lái)看值類(lèi)型：

• 更快的對(duì)象
• 用戶定義原語(yǔ)

作為額外的錦上添花，我們可以使用值類(lèi)型作為泛型類(lèi)型，而無(wú)需裝箱。這直接將我們引向了另一個(gè)大型項(xiàng)目Valhalla的特性：專(zhuān)用泛型。

Specialized Generics 專(zhuān)用泛型

當(dāng)我們想對(duì)語(yǔ)言原語(yǔ)進(jìn)行泛化時(shí)，我們目前使用裝箱類(lèi)型，例如整數(shù)表示Integer或浮點(diǎn)表示Float。這種裝箱創(chuàng)建了一個(gè)額外的間接層，從而首先破壞了使用原語(yǔ)提高性能的目的。

因此，我們?cè)诂F(xiàn)有的框架和庫(kù)中看到了許多針對(duì)基元類(lèi)型的專(zhuān)門(mén)化，如IntStream＜T＞或ToIntFunction＜T＞。這樣做是為了保持使用原語(yǔ)的性能提高。

因此，專(zhuān)門(mén)化泛型是為了消除這些“黑客”的需求。相反，Java語(yǔ)言努力為基本上所有東西啟用泛型類(lèi)型：對(duì)象引用、原語(yǔ)、值類(lèi)型，甚至可能是void。

結(jié)論

我們初步了解了Valhalla項(xiàng)目將給Java語(yǔ)言帶來(lái)的變化。其中兩個(gè)主要目標(biāo)是提高性能和減少泄漏的抽象。

性能增強(qiáng)通過(guò)展平對(duì)象圖和移除間接來(lái)解決。這將導(dǎo)致更高效的內(nèi)存布局和更少的分配和垃圾回收。

當(dāng)用作泛型類(lèi)型時(shí)，原語(yǔ)和對(duì)象具有更相似的行為，這是更好的抽象。

到此這篇關(guān)于Java Valhalla Project項(xiàng)目介紹的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java Valhalla Project內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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