在Java 9中如何实现string连接？

正如JEP 280所写：

将由javac生成的静态String -concatenation字节码序列更改为对JDK库函数使用invokedynamic调用。这将使未来优化String连接，而不需要进一步修改由javac提供的字节码。

在这里，我想了解invokedynamic调用的用法，以及字节码级联与invokedynamic不同之处是什么？

“老”的方式输出一堆StringBuilder面向的操作。考虑这个程序：

 public class Example { public static void main(String[] args) { String result = args[0] + "-" + args[1] + "-" + args[2]; System.out.println(result); } }

如果我们使用JDK 8或更早的版本编译，然后使用javap -c Example来查看字节码，我们可以看到如下所示：

公共类例子{
   public Example（）;
    码：
        0：aload_0
        1：invokespecial＃1 //方法java / lang / Object。“<init>”:(）V
        4：回报

   public static void main（java.lang.String []）;
    码：
        0：new＃2 // class java / lang / StringBuilder
        3：dup
        4：invokespecial＃3 //方法java / lang / StringBuilder。“<init>”:(）V
        7：aload_0
        8：iconst_0
        9：aaload
       10：invokevirtual＃4 //方法java / lang / StringBuilder.append：（Ljava / lang / String;）Ljava / lang / StringBuilder;
       13：ldc＃5 // String  - 
       15：invokevirtual＃4 //方法java / lang / StringBuilder.append：（Ljava / lang / String;）Ljava / lang / StringBuilder;
       18：aload_0
       19：iconst_1
       20：aaload
       21：invokevirtual＃4 //方法java / lang / StringBuilder.append：（Ljava / lang / String;）Ljava / lang / StringBuilder;
       24：ldc＃5 // String  - 
       26：invokevirtual＃4 //方法java / lang / StringBuilder.append：（Ljava / lang / String;）Ljava / lang / StringBuilder;
       29：aload_0
       30：iconst_2
       31：aaload
       32：invokevirtual＃4 //方法java / lang / StringBuilder.append：（Ljava / lang / String;）Ljava / lang / StringBuilder;
       35：invokevirtual＃6 //方法java / lang / StringBuilder.toString :(）Ljava / lang / String;
       38：astore_1
       39：getstatic＃7 //字段java / lang / System.out：Ljava / io / PrintStream;
       42：aload_1
       43：invokevirtual＃8 //方法java / io / PrintStream.println：（Ljava / lang / String;）V
       46：回报
 }

如你所见，它创build一个StringBuilder并使用append 。由于StringBuilder中的内置缓冲区的默认容量只有16个字符， 编译器无法预先分配更多的资源，因此这种方法的效率相当低，因此最终不得不重新分配。这也是一堆方法调用。（请注意，JVM 有时可以检测并重写这些调用模式，以使它们更高效。

我们来看看Java 9生成的内容：

公共类例子{
   public Example（）;
    码：
        0：aload_0
        1：invokespecial＃1 //方法java / lang / Object。“<init>”:(）V
        4：回报

   public static void main（java.lang.String []）;
    码：
        0：aload_0
        1：iconst_0
        2：aaload
        3：aload_0
        4：iconst_1
        5：aaload
        6：aload_0
        7：iconst_2
        8：aaload
        9：invokedynamic＃2，0 // InvokeDynamic＃0：makeConcatWithConstants：（Ljava / lang / String; Ljava / lang / String; Ljava / lang / String;）Ljava / lang / String;
       14：astore_1
       15：getstatic＃3 //字段java / lang / System.out：Ljava / io / PrintStream;
       18：aload_1
       19：invokevirtual＃4 //方法java / io / PrintStream.println：（Ljava / lang / String;）V
       22：回报
 }

哦，我的，但是这个更短。 :-)它从StringConcatFactory调用makeConcatWithConstants ，它在Javadoc中说：

有助于创buildstring连接方法的方法，这些方法可用于高效地连接已知types的已知数量的参数，可能在types自适应和参数的部分评估之后进行。这些方法通常用作invokedynamic调用站点的引导方法 ，以支持Java编程语言的string连接特性。

在介绍用于优化string连接的invokedynamic实现的细节之前，我认为必须获得关于什么是invokedynamic的一些背景信息，以及如何使用它？

invokedynamic指令简化并有可能改进JVM上dynamic语言的编译器和运行时系统的实现 。它通过允许语言实现者使用invokedynamic指令来定义自定义链接行为来实现这一点，其涉及以下步骤。

我可能会尝试通过为实现string连接优化带来的更改带领您完成这些任务。

定义引导方法 ： – 使用Java9， invokedynamic调用站点的引导方法来支持string连接，主要是使用StringConcatFactory实现引入makeConcat和makeConcatWithConstants 。

invokedynamic的使用提供了一个替代scheme来select一个翻译策略，直到运行时。在StringConcatFactory使用的翻译策略与前面的java版本中引入的LambdaMetafactory类似。另外问题中提到的JEP的目标之一是进一步扩展这些策略。
指定常量池条目 ： – 除了（1） MethodHandles.Lookup对象，它是在invokedynamic指令的上下文中创build方法句柄的工厂，（2）一个String对象，方法dynamic呼叫站点中提到的名称和（3） MethodType对象，dynamic呼叫站点的parsingtypes签名。

代码链接期间已经链接了。在运行时， 引导方法运行并链接到进行并置的实际代码中。 它使用适当的invokestatic调用来重写invokedynamic调用。 这从常量池加载常量string，引导方法静态参数利用这些和其他常量直接传递给引导方法调用。
使用invokedynamic指令 ： – 通过在初始调用期间提供一次引导调用目标的方法，为懒惰链接提供便利。 这里优化的具体思路是用一个简单的invokedynamic调用来replace整个StringBuilder.append舞蹈到java.lang.invoke.StringConcatFactory ，它将接受需要连接的值。

Indifystring连接提议用一个例子说明了使用Java9编写的应用程序的基准testing，其中编译了@TJ Crowder共享的类似方法，并且字节码的差异在变化的实现之间相当明显。

我会在这里稍微添加一些细节。要获得的主要部分是如何完成string连接是一个运行时决定，而不是一个编译时间了 。因此，它可以改变，这意味着你已经编译了你的代码一次，而不是java-9 ，它可以改变底层的实现，但是它可以，而不需要重新编译。

第二点是目前有6 possible strategies for concatenation of String ：

  private enum Strategy { /** * Bytecode generator, calling into {@link java.lang.StringBuilder}. */ BC_SB, /** * Bytecode generator, calling into {@link java.lang.StringBuilder}; * but trying to estimate the required storage. */ BC_SB_SIZED, /** * Bytecode generator, calling into {@link java.lang.StringBuilder}; * but computing the required storage exactly. */ BC_SB_SIZED_EXACT, /** * MethodHandle-based generator, that in the end calls into {@link java.lang.StringBuilder}. * This strategy also tries to estimate the required storage. */ MH_SB_SIZED, /** * MethodHandle-based generator, that in the end calls into {@link java.lang.StringBuilder}. * This strategy also estimate the required storage exactly. */ MH_SB_SIZED_EXACT, /** * MethodHandle-based generator, that constructs its own byte[] array from * the arguments. It computes the required storage exactly. */ MH_INLINE_SIZED_EXACT }

您可以通过参数select其中的任何一个： -Djava.lang.invoke.stringConcat 。请注意， StringBuilder仍然是一个选项。

在Java 9中如何实现string连接？

MethodHandle – 这是关于什么的？

什么是invokedynamic，如何使用它？