12.10　Lambda表达式和匿名类

12.10　Lambda表达式和匿名类
- Lambda表达式与匿名类加载

对很多开发者而言，Java 8 最激动人心的特性就是加入了 Lambda 表达式。不可否认，Lambda 对 Java 开发者的开发效率有着非常积极的影响，尽管收益难以量化，但是我们可以使用 Lambda 表达式来考查代码的性能。

关于 Lambda 表达式的性能，一个最基本的问题是，它们与其所对应的替代物匿名类相比如何。其实几乎没什么差别。关于如何使用 Lambda 表达式，常见的例子一般是从创建匿名内部类的代码入手（不过这类例子往往使用 Stream，而不是像下面这样使用迭代器；12.11 节会介绍 Stream 类）：

private volatile int sum;
public interface IntegerInterface {
    int getInt();
}
public void calc() {
    IntegerInterface a1 = new IntegerInterface() {
        public int getInt() {
            return 1;
        }
    };
    IntegerInterface a2 = new IntegerInterface() {
        public int getInt() {
            return 2;
        }
    };
    IntegerInterface a3 = new IntegerInterface() {
        public int getInt() {
            return 3;
        }
    };
    sum = a1.get() + a2.get() + a3.get();
}

可以将其与下面使用了 Lambda 表达式的代码对比一下：

public void calc() {
    IntegerInterface a3 -> { return 3 };
    IntegerInterface a2 -> { return 2 };
    IntegerInterface a1 -> { return 1 };
    sum = a3.get() + a2.get() + a1.get();
}

这里 Lambda 表达式或匿名类的代码体至关重要：如果其中执行了任何较为重型的操作，那花在这一操作上的时间会把 Lambda 表达式或匿名类实现上的细微差距掩盖掉。然而，即便在这种最简单的情况下，执行该操作的时间也基本一样，如表 12-8 所示。

表12-8：使用Lambda表达式和匿名类执行calc()方法的时间

实现方式	所用时间（微秒）
匿名类	87.2
Lambda 表达式	87.9

数字看上去比较正式，让人印象深刻，但除了说这两种实现性能基本相同，我们也得不出其他结论。确实如此，因为测试中存在随机波动，再加上这些调用都是用 System.nanoTime() 测量的。在这个层次上，这样计时还没有准确到足以让人信服；总而言之，我们所知道的就是它们的性能相同。

在这个例子中的典型用法中，有一点比较有趣，即每当方法被调用时，使用匿名类的代码都会创建一个新对象。如果这个方法调用次数非常多（当然必须在某个基准测试中测量其性能），会有很多这个匿名类的对象被快速创建并丢弃。如第 5 章所介绍，这种用法对性能几乎没有什么影响。分配对象（以及更重要的初始化操作）的成本非常低，而且因为它们很快就会被丢弃，实际上不会拖慢垃圾收集器。

尽管如此，我们总是可以构造一些用例，来说明分配对性能影响很大，以及最好重用对象：

private IntegerInterface a1 = new IntegerInterface() {
    public int getInt() {
        return 1;
    }
};
…… 其他接口类似……
public void calc() {
       return a1.get() + a2.get() + a3.get();
    }
}

而 Lambda 表达式的这种典型用法，通常不会在每次循环迭代时创建一个新对象，所以在个别案例下，使用 Lambda 表达式的性能会好一些。尽管如此，即便要构造性能差异有影响的微基准测试，都是非常困难的。

Lambda表达式与匿名类加载

有种极端情况，即在启动和类加载时，两种实现的性能差别很明显。人们很容易查看 Lambda 表达式的代码，并断定它不过是语法糖，底层还是创建匿名类（特别是从长远来看，两者的性能一样）。但现在的工作方式并不是这样的。在 JDK 8 中，Lambda 表达式的代码会创建一个静态方法，这个方法通过一个特殊的辅助类来调用。而匿名类是一个真正的 Java 类，有单独的 class 文件，并通过类加载器加载。

如本章前面所介绍的，类加载的性能可能很重要，特别是在 classpath 很长的情况下。如果这个例子就是在这样的情况下运行——calc() 方法每次都在一个新的类加载器中执行，那匿名类实现就处于劣势了。表 12-9 列出了这种情况下的差别。

表12-9：在一个新的类加载器中执行calc()方法的时间

实现方式	所用时间（微秒）
匿名类	267
Lambda 表达式	181

关于这些数字，有一点要提一下：它们都是在经过一段适当的热身周期（以开启编译）之后再测量的。但是在热身阶段会发生另一件事：class 文件第一次被从磁盘读取出来。操作系统会把这些文件保存在内存（操作系统的文件缓冲区）中。所以代码第一次执行需要的时间比较长，因为要通过读文件的系统调用把文件从磁盘中真正地加载进来。随后的调用会快很多：尽管仍然需要通过系统调用读文件，但因为这些文件已经在操作系统的内存中，所以数据可以快速返回。因此，匿名类实现的性能可能要比想象中好，因为它并没有真正地从磁盘读取 class 文件。

　快速小结

1. 如果要在 Lambda 表达式和匿名类之间做出选择，则应该从方便编程的角度出发，因为性能上没什么差别。

2. Lambda 表达式并没有实现为类，所以有个例外情况，即当类加载行为对性能影响很大时，Lambda 表达式略胜一筹。

12.10 Lambda表达式和匿名类