- sayHi(s -> lambda$main$0(s));
} - static void lambda$main$0(String s) {
- System.out.println(s);
- }
第二步生成一个内部类实现 Logger 接口，并且它的方法体调
用刚才实现的 lambda 方法。
public static void main(String… args) {
- sayHi(s -> lambda$main$0(s));
- sayHi(new Java8$1());
}
@@
}
+class Java8$1 implements Java8.Logger {
- @Override public void log(String s) {
- Java8.lambda$main$0(s);
- }
+}
最后，因为 lambda 方法并没有依赖外部的任何类，所以我们在 Java8$1 内部创建一个单例对象来避免每次调用 lambda 方法都生成一个新对象。
public static void main(String… args) {
- sayHi(new Java8$1());
- sayHi(Java8$1.INSTANCE);
}
@@
class Java8$1 implements Java8.Logger { - static final Java8$1 INSTANCE = new Java8$1();
@Override public void log(String s) {
最终我们经过脱糖生成的文件适用与所有 APIs 。
class Java8 {
interface Logger {
void log(String s);
}
public static void main(String… args) {
sayHi(Java8$1.INSTANCE);
}
static void lambda$main$0(String s) {
System.out.println(s);
}
private static void sayHi(Logger logger) {
logger.log(“Hello!”);
}
}
class Java8$1 implements Java8.Logger {
static final Java8$1 INSTANCE = new Java8$1();
@Override public void log(String s) {
Java8.lambda$main$0(s);
}
}
实际上你在查看 lambda 表达式生成的 Dalvik 字节码时可能看到不是类似 Java8$1 的名称，而是像这样的 -$$Lambda$Java8$QkyWJ8jlAksLjYziID4cZLvHwoY 名称，这是由于命名规范不恰当引起的。
5. Native Lambdas
在上面我们通过 dx 工具编译 dex 文件时，错误信息提示我们最低的支持版本是 API 26。
$ $ANDROID_HOME/build-tools/28.0.2/dx --dex --output . *.class
Uncaught translation error: com.android.dx.cf.code.SimException:
ERROR in Java8.main:([Ljava/lang/String;)V:
invalid opcode ba - invokedynamic requires --min-sdk-version >= 26
(currently 13)
1 error; aborting
所以如果我们在使用 D8 的时候指定 --min-api 26 版本，应该就不会报错了。
$ java -jar d8.jar
–lib $ANDROID_HOME/platforms/android-28/android.jar
–release
–min-api 26
–output .
*.class
同样为了查看 D8 如何工作，我们还是查看 Java8 类的字节码。
$ javap -v Java8.class
class Java8 {
public static void main(java.lang.String…);
Code:
0: invokedynamic #2, 0 // InvokeDynamic #0:log:()LJava8KaTeX parse error: Expected 'EOF', got '#' at position 26: … invokestatic #̲3 // Metho…Logger;)V
8: return
}
…
为了阅读方便我只截取了部分代码，但是我们同样可以在 main 方法中看到这里使用了 InvokeDynamic 指令，在 Code 表的 0 位置上，我们可以看到第二个参数是 0，对应着 bootstrap method（引导方法）。 bootstrap method（引导方法）是当字节码第一次执行时首先被执行的一小段代码。
…
BootstrapMethods:
0: #27 invokestatic java/lang/invoke/LambdaMetafactory.metafactory:(
Ljava/lang/invoke/MethodHandlesKaTeX parse error: Expected 'EOF', got '#' at position 194: …hod arguments: #̲28 (Ljava/lang/…main$0:(Ljava/lang/String;)V
#28 (Ljava/lang/String;)V
在上面的代码中，bootstrap method（引导方法）对应的是 java.lang.invoke.LambdaMetafactory 类中的 metafactory 方法。LambdaMetafactory 类在运行时为 lambda 表达式生成匿名类，而 D8 是在编译时生成。
如果我们查看 Android documentation for java.lang.invoke 和 AOSP source code for java.lang.invoke 的文档，我们可以注意到这个类在 Android Runtime 中不存在，这也是为什么脱糖在编译时要求最小版本的原因。VM 环境支持 invokedynamic 指令，但是 JDK 在编译 LambdaMetafactory 中却不可用。
6. Method References（方法引用）
除了 lambda 表达式，方法引用也是 Java 8 的语言特性，当 lambda 的实现是一个已经存在的方法，此时使用方法引用会很方便。
public static void main(String… args) {
- sayHi(s -> System.out.println(s));
- sayHi(System.out::println);
}
这与 javac 和 dexes 与 D8 的编译是相同的，与 lambda 版本有一个显著的区别。在编译为 dalvik 字节码时，生成的 lambda 类的主体已更改。
[000268] -KaTeX parse error: Can't use function '$' in math mode at position 7: Lambda$̲1Osqr2Z9OSwjseX…Lambda$1Osqr2Z9OSwjseX_0FMQJcCG_uM;.f$0:Ljava/io/PrintStream;
0002: invoke-virtual {v0, v2}, Ljava/io/PrintStream;.println:(Ljava/lang/String;)V
0005: return-void
不是通过生成 Java8.lambda$main$0 方法然后调用 System.out.println 的方式实现，而是直接调用 System.out.println 方法。lambda 表达式调用类也不是一个静态单例，而是直接使用 PrintStream 类实例引用，即 System.out，它的调用如下。
[0002bc] Java8.main:([Ljava/lang/String;)V
0000: sget-object v1, Ljava/lang/System;.out:Ljava/io/PrintStream;
0003: new-instance v0, L-KaTeX parse error: Can't use function '$' in math mode at position 7: Lambda$̲1Osqr2Z9OSwjseX…Lambda
1
O
s
q
r
2
Z
9
O
S
w
j
s
e
X
0
F
M
Q
J
c
C
G
u
M
;
.
<
i
n
i
t
>
:
(
L
j
a
v
a
/
i
o
/
P
r
i
n
t
S
t
r
e
a
m
;
)
V
0008
:
i
n
v
o
k
e
−
s
t
a
t
i
c
v
0
,
L
J
a
v
a
8
;
.
s
a
y
H
i
:
(
L
J
a
v
a
8
1Osqr2Z9OSwjseX_0FMQJcCG_uM;.<init>:(Ljava/io/PrintStream;)V 0008: invoke-static {v0}, LJava8;.sayHi:(LJava8
1Osqr2Z9OSwjseX0FMQJcCGuM;.<init>:(Ljava/io/PrintStream;)V0008:invoke−staticv0,LJava8;.sayHi:(LJava8Logger;)V
同样我们也可以在源码级层面进行模拟。
public static void main(String… args) {
- sayHi(System.out::println);
- sayHi(new -$$Lambda$1Osqr2Z9OSwjseX_0FMQJcCG_uM(System.out));
}
@@
}
+class -$$Lambda$1Osqr2Z9OSwjseX_0FMQJcCG_uM implements Java8.Logger {
- private final PrintStream ps;
- -$$Lambda$1Osqr2Z9OSwjseX_0FMQJcCG_uM(PrintStream ps) {
- this.ps = ps;
- }
- @Override public void log(String s) {
- ps.println(s);
- }
+}
7. Interface Methods（接口中的方法）
在 Java 8 中新增了接口方法中的 default 和 static 修饰符。接口中的 static 方法允许直接操作调用。接口中的 default 方法允许你为接口添加默认实现方法。
interface Logger {
void log(String s);
default void log(String tag, String s) {
log(tag + ": " + s);
}
static Logger systemOut() {
return System.out::println;
}
}
D8 中的脱糖都已经支持了这两个接口的新特性。通过上面的方法同样可以分析出脱糖是如何进行优化工作的，具体的分析就留给读者了。
8. Just Use Kotlin?
这个时候肯定有很多读者猜想 Kotlin 是否也具备这种能力。当然，Kotlin 同样提供了 lambda 和接口中的 static 和 default 方法。这些特性都被 kotlinc 以相同的方式实现。
Android 工具和 VM 的开发者肯定会 100% 支持 Kotlin 实现 Java 语言的新特性。因为每次的 Java 新版本都会在字节码构建和 VM 上带来新的优化体验。
在未来和可能 Kotlin 不会支持 Java 6 和 Java 7，Intellij 开发工具已经在在 2016 年 1 月迁移至 Java 8。
9. Desugaring APIs
上面的分析中，我们一直关注的是 Java 语言新特性，其它还有一些主要的方面没有提及，比如新的 APIs。在 Java 8 转给你带来了很多新的 APIs，比如 stream、Optional、CompletableFuture 以及新的 date/time API 等等。
回到上面的例子，我们使用新的 date/time API 来输出日志打印的时间。
import java.time.*;
class Java8 {
interface Logger {
void log(LocalDateTime time, String s);
}
public static void main(String… args) {
sayHi((time, s) -> System.out.println(time + " " + s));
}
private static void sayHi(Logger logger) {
logger.log(LocalDateTime.now(), “Hello!”);
}
}
我们同样使用 javac 指令和 d8 指令进行编译：
$ javac *.java
$ java -jar d8.jar
–lib $ANDROID_HOME/platforms/android-28/android.jar
–release
–output .
*.class
当编译完成后，我们可以将它运行在一个手机或模拟器中。
$ adb push classes.dex /sdcard
classes.dex: 1 file pushed. 0.5 MB/s (1620 bytes in 0.003s)
$ adb shell dalvikvm -cp /sdcard/classes.dex Java8
2018-11-19T21:38:23.761 Hello
如果我们的设备运行在 API26 或更高的版本上我们会得到一个带有时间戳的日志。但是在一个低于 API26 的机器上，得到确实异常信息。
$ adb push classes.dex /sdcard
classes.dex: 1 file pushed. 0.5 MB/s (1620 bytes in 0.003s)
$ adb shell dalvikvm -cp /sdcard/classes.dex Java8
2018-11-19T21:38:23.761 Hello
如果我们的设备运行在 API26 或更高的版本上我们会得到一个带有时间戳的日志。但是在一个低于 API26 的机器上，得到确实异常信息。
