lambda () => 1 每次作为参数传递时，是否会导致在运行时创建对象？

Question

我的理解是，所有未捕获的lambda都不需要在使用站点创建对象，因为它可以创建为静态字段并重复使用。原则上，构成类方法调用的lambdas也是如此——只有字段是非静态的。事实上，我从未尝试过深入研究；现在我在看字节码，在封闭类中看不到字节码，也不知道在哪里看？不过，我看到lambda工厂与Java中的不同，所以这应该有一个明确的答案——至少对于给定的Scala版本来说是这样。

我的动机很简单：分析非常耗时。引入方法值(或者通常情况下，lambdas只捕获封闭对象的状态(作为私有类字段比内联编写方法值更不干净，工作量更大，而且通常也不是好的代码。但是，当编写已知(极有可能(成为热点的区域时，这是一个非常简单的优化，可以直接执行，不会对程序员的时间产生任何实际影响。但是，如果无论如何都没有创建新对象，这就没有意义了。

举个例子：

def alias(x :X) = aliases.getOrElse(x, x)
def alias2(x :X) = aliases.getOrElse(x, null) match {
case null => x
case a => a
}

第一个lambda(一个Function0(必须是一个新对象，因为它捕获方法参数x，而第二个lambda返回一个常量(null(，因此实际上不必这样做。它也不像私有类字段那样混乱(IMO(，后者会污染名称空间，但我希望能够确定-或者有一种方法可以轻松地确认我的期望。

Answer 1

以下证明了至少在某些时候，答案是"否"：

scala 2.13.4> def foo = () => 1
def foo: () => Int
scala 2.13.4> foo eq foo
val res5: Boolean = true

Answer 2

查看此代码生成的字节码：

import scala.collection.immutable.ListMap
object ByName {
def aliases = ListMap("Ein" -> "One", "Zwei" -> "Two", "Drei" -> "Three")
val default = "NaN"
def alias(x: String) = aliases.getOrElse(x, x)
def alias2(x: String) = aliases.getOrElse(x, null) match {
case null => x
case a => a
}
def alias3(x: String) = aliases.getOrElse(x, default)
}

编译器为by name参数生成静态方法。它们看起来像这样：

public static final java.lang.String $anonfun$alias$1(java.lang.String);
Code:
0: aload_0
1: areturn
public static final scala.runtime.Null$ $anonfun$alias2$1();
Code:
0: aconst_null
1: areturn
public static final java.lang.String $anonfun$alias3$1();
Code:
0: getstatic     #26                 // Field MODULE$:LByName$;
3: invokevirtual #138                // Method default:()Ljava/lang/String;
6: areturn

对于编译器来说，最简单的方法是生成实现Function0接口的匿名类。然而，这会导致字节码膨胀。相反，编译器通过invokedynamic指令将创建这些匿名内部类推迟到运行时。

Scala究竟是如何使用这些invokedynamic指令的，我不知道。他们可能会以某种方式缓存生成的Function0对象，但我的猜测是invokedynamic调用已经充分优化，每次只生成一个新对象会更快。分配寿命短的物品很便宜，而且成本往往被高估。如果重用现有对象意味着缓存未命中，那么重用现有对象甚至可能比创建新对象慢。

我还想指出，这是一个实现细节，随时可能发生变化。Scala编译器开发人员和JVM开发人员知道他们在做什么，所以你最好相信他们的实现很好地平衡了性能。