编写使用类的两个实现之一进行编译的 Java 代码答案

【问题标题】：Writing Java code that compiles using one of two implementations of a class编写使用类的两个实现之一进行编译的 Java 代码
【发布时间】：2017-02-25 01:11:41
【问题描述】：

我正在用 Java 编写一些 FFI 代码，大量使用 sun.misc.Unsafe。

在 Java 9 中，此类将变得不可访问，并将变为 jdk.unsupported.Unsafe。我想编写我的代码，以便它现在可以工作，但在 Java 9 中继续工作。

做到这一点的最简单的方法是什么？我更喜欢二进制兼容性，但源兼容性也可以。

编辑：每次调用 Unsafe 上的方法时，我都 100% 不同意使用反射——甚至虚拟调度。大多数这些方法编译为单个机器指令。因此，性能真的很重要。可以有包装器——但前提是我可以确定 JIT 每次都会内联它们。

我目前的计划是在运行时加载一个合适的类。

【问题讨论】：

它将是unsupported ...
@r1verside 我知道，但几乎可以肯定不会消失，因为很多代码（包括新开发！）都依赖于它。
也许是时候做你很久以前就应该做的事了：修复你的代码（这样你就不会使用任何粗糙的旧 sun 代码）。
@Bohemian 如果真的是 any 其他 sun.misc.* 类，我会这样做。但是sun.misc.Unsafe 不是普通的类：它的大多数方法都是无法模拟的内在函数，除非性能损失超过一个数量级。对于我的库（一个 FFI 库），这是不可接受的。 Java 没有提供对原始指针进行操作的标准方法，这不是我的错——这在 C# 中都不是问题。相信我，如果有同样性能的替代品，我会使用它！
@demi 可能还有办法。请详细描述您实际想要实现的目标（而不是描述解决方法您想要做什么）

标签： java ffi binary-compatibility source-compatibility

【解决方案1】：

一个选项：您可以为需要访问的 Unsafe 上的方法提供一个小的 shim 辅助接口，有两种实现：一种用于sun.misc.Unsafe，另一种用于新的jdk.unsupported.Unsafe。这两个类都可以作为二进制资源存储在您的 JAR 中，并且在类初始化期间（即在 static 块中）您可以创建一个新的 ClassLoader 并加载 shim 类。这会在类初始化期间给你一些反射开销，但在运行时不涉及反射，只有一个虚拟方法调度——只要你只加载一个实现类，JIT 应该能够内联它。

如果你可以引入库依赖，cglib 的 FastClass 基本上会为你做到这一点，而且省力很多。

与像这样的低级性能黑客一样，您需要一些数据。为此创建一个 JMH 测试工具并验证反射开销确实是无法容忍的，并且 JIT 确实可以内联您的解决方案——这是唯一确定的方法。

【讨论】：

【解决方案2】：

一种方法是编写一个封装任一实现的类，并使用辅助方法来获得正确的实现。您可以检查 System.getProperties().getProperty("java.version") 以了解您是在 JDK 1.8 还是 1.9 中，或者您可以像我一样尝试/捕获来获取类。

不幸的是，没有要实现的接口，因此您必须像使用普通对象一样使用它。您必须包装每个方法。也许有更通用的方法来做到这一点。

实施开始示例

/**
 * A wrapper to a sun.misc.Unsafe or jdk.unsupported.Unsafe object.
 */
public class MyUnsafe {

    // the implementing class (sun.misc.Unsafe or jdk.unsupported.Unsafe)
    private Class<?> unsafeCls;

    // an instance of the implementing class
    private Object unsafeObj;

    // constructor
    public MyUnsafe() throws InstantiationException, IllegalAccessException {
        unsafeCls = getImplClass();
        unsafeObj = unsafeCls.newInstance();
    }

    // get the implementing class
    private Class<?> getImplClass() {
        Class<?> implClass = null;
        try {
            // JDK 1.8 and earlier
            implClass = Class.forName("sun.misc.Unsafe");
        }
        catch (ClassNotFoundException e1) {
            try {
                // JDK 1.9 and later
                implClass = Class.forName("jdk.unsupported.Unsafe");
            }
            catch (ClassNotFoundException e2) {
                // TODO - something that wraps both e1 and e2
                throw new RuntimeException(e2);
            }
        }
        return implClass;
    }

    // Wrap methods

    // for example
    public Object getObject(Object obj, long offset) throws Exception {
        Method mtd = unsafeCls.getMethod("getObject", new Class<?>[] { Object.class, long.class });
        return mtd.invoke(unsafeObj, new Object[] { obj, offset });
    }

    // and so on...
}

【讨论】：

那行不通。每次方法调用的反射开销都会影响性能。我需要一些允许 JIT 内联包装器的东西——根据 JDK 版本加载一个或另一个类。
您确定性能吗？以我的经验，反射并不比 java 进行的通常的内部检查慢多少。

【解决方案3】：

当然，低技术含量的解决方案是简单地记录您的库与 Java 9 不兼容，并发布适用于 Java 9（但不适用于以前的版本）的单独版本分支。这会将问题推给您的客户，但这对于绝大多数实际用例来说可能已经足够了。

【讨论】：