java - 协议(protocol)的 JVM Clojure 实现如何工作？

Question

关于 Clojure 的文档 protocols声明为每个协议(protocol)生成相应的 Java 接口(interface)。但是，您可以使用协议(protocol)做的事情(将它们扩展为任意类型等)看起来不像任何在 Java 接口(interface)方面具有直接实现的东西。协议(protocol)和协议(protocol)方法在内部是如何工作的？为什么以及如何需要每个协议(protocol)的 Java 接口(interface)？

Answer 1

对 Clojure 平台源代码的简要检查揭示了:

1. 对于每个协议(protocol)方法，都有一个哈希表，它从 Java Class 映射到为该 Class 实现协议(protocol)的 Clojure 函数。 (它实际上是一个名为 MethodImplCache 的自定义类的实例。)
2. 当调用协议(protocol)方法的调度函数时，它获取第一个参数的 Class 并在哈希表中查找。
3. 如果没有找到任何东西，它会遍历第一个参数的继承链，直到它找到一个查找成功的父类(super class)。然后在hashtable中插入dispatch Class，下次可以直接找到。
4. 此外，任何时候查找成功，最近找到的 Class 及其对应的方法实现都缓存在一个实例变量中，如果分派(dispatch) Class< 则用于绕过哈希查找 下次也一样。
5. 当协议(protocol)扩展到任意 Java 类时，生成的接口(interface)不会以任何方式发挥作用。如上所述，使用 MethodImplCache 解析对协议(protocol)方法的调用。
6. 生成的接口(interface)用于当您使用reify 获取扩展协议(protocol)的匿名类的实例时，或者如果您使用deftype 或 defrecord 创建一个扩展协议(protocol)的新类。在任何一种情况下，您都会得到一个Class 的对象，它实现了生成的接口(interface)。
7. 当 Clojure 编译器为调用协议(protocol)方法生成 JVM 字节码时，它会插入一些字节码来检查第一个参数是否是生成的接口(interface)的实例。如果是，它会使用普通的 Java 方法调用接口(interface)的适当方法。在那种情况下，我上面描述的协议(protocol)调度函数被完全绕过并且永远不会被调用。

这一切似乎都在暗示，当扩展到任意类时，协议(protocol)方法调用应该比普通的 Clojure 函数调用慢。如果您内联扩展协议(protocol)，而不是单独调用扩展协议(protocol) 或扩展类型。