LambdaMetaFactory具有通用类型的具体实现

Question

我正在尝试使用Java的LambdaMetaFactory动态实现一个通用的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();
}

这给出了错误：

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.

我已经为functionMethodType和implementationMethodHandle尝试了一系列其他选项，但还没有设法让它工作。 此外，即使我用Object.class替换RoutingContext.class引用，这也不能解决错误。

我能让lambda.handle(ctx)调用成功的唯一方法是改变HomeHandler ，使它不扩展Handler ，使HomeHandler::handle静态，并将RoutingContext.class更改为Object.class 。 奇怪的是，我仍然可以将生成的lambda转换为Handler<RoutingContext> ，即使它不再扩展Handler 。

我的问题：

1. 如何让LambdaMetaFactory与非静态方法一起使用？

2. 对于这个非静态SAM类HomeHandler ，它如何在实例分配下工作？ LambdaMetaFactory是否创建了接口实现的单个实例，无论有多少方法调用，因为在此示例中没有捕获的变量？ 或者它是否为每个方法调用创建一个新实例？ 或者我应该创建一个单独的实例并以某种方式将其传递给API？

3. 如何让LambdaMetaFactory与泛型方法一起使用？

编辑：除了下面的好答案，我还看到了这篇博文，解释了所涉及的机制：

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

Answer 1

或者我应该创建一个单独的实例并以某种方式将其传递给API？

是。 HomeHandler::handle是一个实例方法，这意味着你需要一个实例来创建一个功能的接口包装器，或者每次调用它时都要传递一个实例（ Handler不能作为FunctionalInterface类型工作）。

要使用捕获的实例，您应该：

• 更改factoryMethodType以获取HomeHandler实例
• 将functionMethodType更改为SAM的擦除类型，它将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（因为它被捕获，您不再需要它作为参数）。
• 在创建功能接口接口时，将invokeExact的实例HomeHandler给invokeExact 。

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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 ，你可以直接使用捕获的实例;

new HomeHandler().handle(ctx);

---

或利用编译器生成metafactory代码，该代码也使用invokedynamic ，这意味着LambdaMetafactory.metafactory返回的CallSite只会创建一次：

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

或者，如果功能接口类型是静态知道的：

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

既然你说“LambdaMetaFactory API太复杂了，那就太遗憾了”，应该提到它可以做得更简单。

首先，使用LambdaMetaFactory ，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());

您将使用绑定接收器调用实例方法，并且除了接收器之外的目标方法类型与instantiatedMethodType参数相同。 此外，由于Handler<T>的T的边界是Object ，因此您可以在该方法类型上使用erase()来获取samMethodType参数的已擦除签名。

它并不总是那么简单。 考虑将方法static int method(int x)绑定到Consumer<Integer> 。 然后， samMethodType参数是(Object)void ， instantiatedMethodType参数是(Integer)void ，而目标方法的签名是int(int) 。 您需要所有这些参数才能正确描述要生成的代码。 考虑到其他（前三个）参数通常由JVM填充，这种方法确实只需要必要的最小值。

其次，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()));

^{此选项甚至存在于Java 7之后}