invokedynamic at #shikadriven 2012

鹿駆動勉強会＠能楽堂

5分でわかる!? InvokeDynamic

12年4月30日月曜日

#shikadriven@能楽堂

COPYRIGHT 2012 PLUGRAM, inc.

@tan_go238／JVM／ぬる舗／迷子

関西Javaエンジニアの会／京都JAWS-UG

絶賛幽霊部員なう！




「InvokeDynamic」で知るべき３- つのこと

① Javaがどうやって動いているか

② InvokeDynamicの基本

③ JVM上で動作する動的言語




Javaの動作原理




ソースコードが実行されるまで

Java ClassJVM

Class

ソースコード中間ファイル

(バイナリ)実行

① ② ③




ソースコード




MyObj example() { MyObj o = new MyObj(); int i = o.exe(); return silly(o, i);}

MyObj example(); 0: new #16; //class MyObj 3: dup 4: invokespecial #18; //Method MyObj."<init>":()V 7: astore_1 8: aload_1 9: invokevirtual #19; //Method MyObj.exe:()I 12: istore_2 13: aload_0 14: aload_1 15: iload_2 16: invokevirtual #23; //Method silly:(LMyObj;I)LMyObj; 19: areturn

javap -c -verbose ...

Javaソースコード

Classファイルを解析した結果




aload_0 とか invokevirtual ってなんなの？？




Java仮想マシンの命令セット

invokespecial #19; //Method MyObj.exe:()I

ニーモニック

【invokespecial】　インスタンスメソッドを呼び出す

オペランド




Java仮想マシンの命令セット

Java7では、Java仮想マシンの命令セットに

invokedynamic という命令セットが追加された

ワイルドだぜぇ





*MyObj this

※オペランドスタック…Java仮想マシンの作業用領域※ローカル変数…各フレーム毎に保持される変数の配列※他に実行時コンスタントプールがある

メソッド実行時のJVM内部の動作

オペランドスタックローカル変数





*MyObj


*MyObj

this







*MyObj


this








*MyObj

*MyObj

this








int

*MyObj

this








*MyObj

this

int








*MyObj

this

int

this








*MyObj

this

int

this

*MyObj








*MyObj

this

int

this

*MyObj

int








*MyObj

this

int

*MyObj’








*MyObj

this

int

*MyObj’

起動側フレームのスタックへとプッシュされる






または「やきに駆動」の資料

http://slidesha.re/se1Hun

詳しくは

Java仮想マシン仕様






InvokeDynamicの基本




簡単に言えば

　型情報をもつ関数のポインタ

InvokeDynamicとは

JVM上で動作する動的言語のために追加





invokedynamic

bootstrapメソッド(初回時)

CallSite

MethodHandle 対象のメソッド実行




CallSite

MethodHandleの参照を保持する

ConstantCallSite MHは書き換えられない

MutableCallSite MHが書き換えられる

VolatileCallSite MHが書き換えられるVolatileである





invokedynamic

bootstrapメソッド(初回時)

CallSite

MethodHandle 対象のメソッド実行




MethodHandle

MHを合成したり、引数を部分適用したりして、対象のメソッドを呼び出す

MethodHandle#bindTo 第1引数のレシーバを固定

MethodHandles#insertArguments 引数を部分適用したMHを生成

MethodHandles#guardWithTest test, then, elseの3MHを合成して実行時に分岐するMH

MethodHandles#filterReturnValue 処理の戻り値に後処理を加えるMH




JVM上で動作する

動的言語




JVM上で動作する動的言語とは




JVM上で動作する動的言語とは

ここでグルービーのロゴ入れとけば

後でgdgd言われない！




コンパイラの恩恵を受けにくい

JVM上の動的言語の問題点

　JITコンパイルは実行時に必要に応じて以下のような最適化を行う

・インライン展開・ループ展開・ロック解除・デッドコード削除・エスケープ解析




これらの最適化の処理を処理系がやっていた

DynamicInvokeがないとき

・いろいろ大変・その割に速度がでないetc..




JVMにおまかせ！

DynamicInvokeがあるとき

ただし、JVMに最適化されるように

　・Javaのコードは極力入れない　・MHの再検索を極力減らす

などといったことに注意する


まとめ

・呼び出すメソッドを動的に切り替えられる

InvokeDynamicを使うと...

・呼び出すメソッドを独自のルールで検索し実行できる

・JITコンパイルに最適化される


ありがとうございました！


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