Foo::new 和 () -> new Foo() 有什么区别？

Question

我的印象是 Foo::new 只是 () -> new Foo() 的语法糖，它们的行为应该相同。然而，似乎并非如此。这是背景：

使用 Java-8 我使用第三方库，它有一个 Optional<Foo> foo 和这个违规行：

foo.orElseGet(JCacheTimeZoneCache::new);

JCacheTimeZoneCache 在其构造函数中使用了可选的 JCache 库中的一些东西，我没有在我的 class 路径中。我使用调试器验证 foo 不为空，因此它实际上永远不会实例化 JCacheTimeZoneCache 实例，因此缺少 JCache 库应该不是问题。然而，它确实随着堆栈跟踪而爆炸，抱怨缺少 JCache 库：

Caused by: java.lang.BootstrapMethodError: java.lang.IllegalAccessError: no such constructor: net.fortuna.ical4j.util.JCacheTimeZoneCache.<init>()void/newInvokeSpecial
    at net.fortuna.ical4j.model.TimeZoneLoader.cacheInit(TimeZoneLoader.java:275) ~[ical4j-3.0.0.jar:na]
    at net.fortuna.ical4j.model.TimeZoneLoader.<init>(TimeZoneLoader.java:81) ~[ical4j-3.0.0.jar:na]
    at net.fortuna.ical4j.model.TimeZoneRegistryImpl.<init>(TimeZoneRegistryImpl.java:125) ~[ical4j-3.0.0.jar:na]
    at net.fortuna.ical4j.model.TimeZoneRegistryImpl.<init>(TimeZoneRegistryImpl.java:116) ~[ical4j-3.0.0.jar:na]
    at net.fortuna.ical4j.model.DefaultTimeZoneRegistryFactory.createRegistry(DefaultTimeZoneRegistryFactory.java:48) ~[ical4j-3.0.0.jar:na]
    at net.fortuna.ical4j.data.CalendarBuilder.<init>(CalendarBuilder.java:105) ~[ical4j-3.0.0.jar:na]
    at de.malkusch.trashcollection.infrastructure.schedule.ical.VEventRepository.downloadVEvents(VEventRepository.java:46) ~[classes/:na]
    at de.malkusch.trashcollection.infrastructure.schedule.ical.VEventRepository.<init>(VEventRepository.java:35) ~[classes/:na]
    at sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance0(Native Method) ~[na:1.8.0_172]
    at sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance(NativeConstructorAccessorImpl.java:62) ~[na:1.8.0_172]
    at sun.reflect.DelegatingConstructorAccessorImpl.newInstance(DelegatingConstructorAccessorImpl.java:45) ~[na:1.8.0_172]
    at java.lang.reflect.Constructor.newInstance(Constructor.java:423) ~[na:1.8.0_172]
    at org.springframework.beans.BeanUtils.instantiateClass(BeanUtils.java:170) ~[spring-beans-5.0.7.RELEASE.jar:5.0.7.RELEASE]
    ... 80 common frames omitted
Caused by: java.lang.IllegalAccessError: no such constructor: net.fortuna.ical4j.util.JCacheTimeZoneCache.<init>()void/newInvokeSpecial
    at java.lang.invoke.MethodHandleNatives.linkMethodHandleConstant(MethodHandleNatives.java:483) ~[na:1.8.0_172]
    ... 93 common frames omitted
Caused by: java.lang.NoClassDefFoundError: javax/cache/configuration/Configuration
    at java.lang.invoke.MethodHandleNatives.resolve(Native Method) ~[na:1.8.0_172]
    at java.lang.invoke.MemberName$Factory.resolve(MemberName.java:975) ~[na:1.8.0_172]
    at java.lang.invoke.MemberName$Factory.resolveOrFail(MemberName.java:1000) ~[na:1.8.0_172]
    at java.lang.invoke.MethodHandles$Lookup.resolveOrFail(MethodHandles.java:1394) ~[na:1.8.0_172]
    at java.lang.invoke.MethodHandles$Lookup.linkMethodHandleConstant(MethodHandles.java:1750) ~[na:1.8.0_172]
    at java.lang.invoke.MethodHandleNatives.linkMethodHandleConstant(MethodHandleNatives.java:477) ~[na:1.8.0_172]
    ... 93 common frames omitted
Caused by: java.lang.ClassNotFoundException: javax.cache.configuration.Configuration
    at java.net.URLClassLoader.findClass(URLClassLoader.java:381) ~[na:1.8.0_172]
    at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:424) ~[na:1.8.0_172]
    at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass(Launcher.java:349) ~[na:1.8.0_172]
    at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:357) ~[na:1.8.0_172]
    ... 99 common frames omitted

首先我对这个错误感到惊讶，因为代码根本没有实例化 JCacheTimeZoneCache。好的，将 JCache 放入 class 路径可以解决这个问题。但是库的作者做了一个非常不同的修复：

foo.orElseGet(() -> new JCacheTimeZoneCache());

现在我完全惊讶了？我实际上有两个问题：

为什么 JCacheTimeZoneCache::new 一开始就导致了那个异常，何时从未调用构造函数？
为什么 () -> new JCacheTimeZoneCache() 解决了这个问题？

Answer 1

这 2 可能的实现方式不同，具体取决于您使用的 java 编译器以及在什么情况下（我没有缩小范围，但它是确实是一个实现细节。

您可以通过查看 javap -v <enclosing class> 的输出和 BootstrapMethod table 来检查这一点。编译器可能会为方法参考案例生成此文件：

  1: #22 REF_invokeStatic java/lang/invoke/LambdaMetafactory.metafactory:(Ljava/lang/invoke/MethodHandles$Lookup;Ljava/lang/String;Ljava/lang/invoke/MethodType;Ljava/lang/invoke/MethodType;Ljava/lang/invoke/MethodHandle;Ljava/lang/invoke/MethodType;)Ljava/lang/invoke/CallSite;
    Method arguments:
      #23 ()Ljava/lang/Object;
      #27 REF_newInvokeSpecial MyClass."<init>":()V
      #25 ()LMyClass;

具体来说，重要的是MyClass."<init>":()V。这意味着正在直接查找 MyClass::new 表达式中使用的 class 的构造函数。

对于：

JCacheTimeZoneCache::new

生成的invokedynamic指令直接在JCacheTimeZoneCacheclass中查找构造函数，并将其包装在函数式接口中（使用LambdaMetafactory）。

对于：

() -> new JCacheTimeZoneCache()

到目前为止我看过的所有 Java 编译器都会在包含 lambda 代码的封闭 class 中生成一个合成静态方法，然后将其包装在一个功能接口中生成的 invokedynamic.

不同之处在于，对于第一个，需要加载 JCacheTimeZoneCache class，对于第二个，只需要加载封闭的 class（大概已经加载）是必需的。只有在实际执行 lambda 时才需要加载 JCacheTimeZoneCache，因为那是第一次需要它的时候。

由于这个 'fix' 是基于一个实现细节，所以它不是一个很好的实现细节。未来可能会发生变化，这会影响非捕获 lambda（包括构造函数）的生成方式：JDK-8186216 这可能会再次破坏代码。

Foo::new 和 () -> new Foo() 有什么区别？

What's the difference between Foo::new and () -> new Foo()?

java

lambda

method-reference