Java Lambda 序列化

Lambda 是 Java8 引进的一项新的能力，日常主要是结合 stream 一起使用，Lambda 也是可以像普通的对象一样进行序列化/反序列化的，就可以像普通对象一样先序列化成字节码然后进行存储或者传输，待需要的时候再将字节码进行反序列化，这样就实现了将一个方法进行了本地存储和传输，通过该方式可以进一步实现类似 Groovy 动态脚本一样的功能

序列化

Lambda 的序列化和普通对象的序列化一样，主要使用ObjectOutputStream/ObjectInputStream

该方法就是普通的序列化方法，主要调用了 ObjectOutputStream 进行序列化输出

/**
 * 序列化普通的 serializable
 *
 * @param serializable lambda 接口
 * @return 序列化数组
 * @throws IOException
*/
@SneakThrows
public static <T extends Serializable> byte[] serialize(@Nonnull T serializable){
    ByteArrayOutputStream outStream = new ByteArrayOutputStream();
    ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(outStream);
    oos.writeObject(serializable);
    return outStream.toByteArray();
}

反序列化

反序列化主要调用了 ObjectInputStream 进行反序列化解析

/**
 * 反序列化普通的 serializable
 *
 * @param inBytes 序列化的数组
 * @return serializable 接口 lambda
 * @throws IOException
 * @throws ClassNotFoundException
 */
@SuppressWarnings("ALL")
@SneakThrows
public static <T> T deserialize(@Nonnull byte[] inBytes){
    ByteArrayInputStream inStream = new ByteArrayInputStream(inBytes);
    ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(inStream);
    T obj = (T)ois.readObject();
    return obj;
}

使用样例

@Test
@SneakThrows
public void serializeLambdaTest(){
    // 这里调用了序列化
    byte[] bytes = LambdaUtil.serialize(
        (Function<String, String> & Serializable)name -> "hello: " + name
    );
    // 这里调用了反序列化
    Function<String, String> func = LambdaUtil.deserialize(bytes);
    Assert.assertEquals("hello: apple", func.apply("apple"));
}

可见，这里将自定义的 Function 先是序列化成了字节码，然后再将字节码进行了反序列化，同时进行了 apply 调用 (Function<String, String> & Serializable) 这是 Java8 引入的新语法

SerializedLambda

Lambda 的展示形式主要有两种，第一种为 Lambda 表达式，第二种为方法引用，如下

@Test
public void compareTest(){
    List<Integer> numbers = Lists.newArrayList(1,3,2,1,4);
    // Lambda 表达式
    numbers.sort((a,b)->a.compareTo(b))
    // 方法引用
    numbers.sort(Integer::compareTo)
  
}

那么这两种 Lambda 有什么区别呢，如果不涉及到捕获 Lambda 所处的 Method/Class 等信息没有太大区别，但是当需要通过 SerializedLambda 去捕获相关信息就会有较大的区别了，SerializedLambda 是 Java8 提供的一个新的类，凡是继承了Serializable的函数式接口的实例都可以获取一个属于它的SerializedLambda实例，提供如下的功能：

引用方法的 Method 信息（方法名，签名）
Lambda 的 FunctionInterface 信息（方法名，签名）
引用方法的所在的 Class
Lambda 里面捕获的变量信息

如何得到 SerializedLambda 呢？主要调用了 writeReplace 方法实现，如下

/**
 * 获取序列化的 lambda 信息
 * <example>
 * SerializedLambda[
 *   capturingClass=class com.dingtalk.zeus.validator.constraint.SimpleValidAdapterTest,
 *   functionalInterfaceMethod=com/dingtalk/zeus/interfaces/LambdaSerialize.get:(Ljava/lang/Object;)
 *   Ljava/lang/Object;,
 *   implementation=invokeStatic com/dingtalk/zeus/validator/constraint/AtMethods.appCode:(Ljava/lang/String;)
 *   Ljava/lang/Void;,
 *   instantiatedMethodType=(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Void;,
 *   numCaptured=0
 * ]
 * </example>
 *
 * @return 序列化的 lambda 对象
 * @throws Exception invoke 异常
*/
public static SerializedLambda getSerializedLambda(
    @NonNull Class<? extends Serializable> funInterfaceCls,
    @NonNull Serializable serializable
) throws Exception {
    Method write = funInterfaceCls.getDeclaredMethod("writeReplace");
    write.setAccessible(true);
    return (SerializedLambda)write.invoke(serializable);
}

这里获取的 SerializedLambda 对象的所有属性都是 String 类型的，需要再通过反射获取的真实的 Method 和 Class 信息。获取了 SerializedLambda 并得到了 Method 和 Class 之后有什么用途呢？其主要用途如下：

获取 getter/setter 对应的属性名字

比如，在 tk.mybatis 里面可以直接通过 obj::getColumn 直接就能映射到数据库的 column 字段

快速获取 Method 信息

 // 传统获取 method
 MethodUtils.getMatchingMethod(BaseMockTest.class,"init",String.class)
 // 基于 SerializedLambda 获取，LambdaUtil 是自己封装的，解析 SerializedLambda 的 Method 信息
 LambdaUtil.getMethod(BaseMockTest::init)
 // 传统方式依赖方法名和签名，如果方法重构了会有影响，
 // 第二种方式使用起来更简单，同时方法重构会自动跟着重构

总结

Java Lambda 的序列化/反序列化和普通对象的使用方法一致，Java8 引入了 SerializedLambda 对象，该对象主要是应用在方法引用的 Lambda 上面，通过它可以快速获取引用方法的信息，主要包括引用方法的 Method，Class，CaptureVars 等信息，通过序列化/反序列化可以很方便地将一个 Java Lambda 进行传输，可以使用类似动态脚本的能力。

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SerializedLambda

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