GEP-11
摘要：Groovy 3 语义和新的 MOP
一段时间以来，我们一直在考虑为 Groovy 开发一个新的 MOP，但一直无法决定最终的设计，该设计在很大程度上保持向后兼容性，但也改进我们想要改进的各种情况。在用户友好性和效率之间找到正确的方法很困难。因此，新的 MOP 将包含一些旧 MOP 中没有的功能，但也将删除一些旧功能，以实现更直接、更容易理解的 MOP。
基本原理
删除默认空参数
默认空参数用于具有一个参数的方法调用，但调用是在没有参数的情况下进行的。Groovy 在这里将使用空值，只要参数的类型不是基本类型。如果是基本类型，调用将失败。此功能主要是在 Groovy 1.0 之前的早期版本中添加的，当时 Groovy 不支持参数的默认值。此逻辑的另一个限制是它仅适用于单参数方法。这种逻辑已经导致了多个用户感到困惑的情况。从性能的角度来看，这种逻辑的成本并不高，当然也不比带有实际参数的调用更高。但由于这是一个使用范围有限的令人困惑的功能，因此应该将其删除。
删除自动列表扩展
使用列表进行的方法调用，如果找不到与该列表匹配的方法（具有类型为 List、Collection、Object 等的一个参数的方法），将导致第二次方法选择迭代。这次将“解包”列表，并将列表的所有元素视为方法调用使用元素而不是列表的方式进行。Groovy 还支持通过语法元素扩展列表，使此自动功能变得不再必要。实际上，这对用户来说可能非常令人惊讶，并且会影响性能。扩展版本在性能方面可能仍然不好，但至少用户将不得不使用一个额外的符号，从而具有视觉指示器。关于最初添加此功能的原因尚不清楚。查看用户代码，您会发现几乎没有预期的用法。因此，应该将其删除。
更改安全导航以停止评估
目前，像 a?.b.c 这样的表达式如果 a 为空将失败。它不会评估 b，但它会尝试在空值上评估 c。这违背了安全导航的意图，即避免 NullPointerException。因此，应该更改为停止路径表达式的评估。
用户愿望清单
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Wujek Srujek 的基于实例的类别
与其提供一个带有静态方法的类，不如将一个实例提供给 use-construct，然后使用这个实例及其实例方法。这允许使用实例状态。 -
由 blackdrag 替换 Introspector
不仅因为像 GROOVY-5019 这样的错误，应该替换 Introspector
此 MOP 的一些领先设计理念
计划是让我们在 JVM 提供的开放调用站点缓存 invokedynamic 上进行大量方向。为了使这起作用，MOP 的所有部分都不应再被视为执行某些操作的地方，而应被视为返回某些内容的地方，然后将执行这些内容。例如，invokeMethod 将返回一个充当某种处理程序的对象，该对象可以被调用。Groovy 然后将存储它并避免重新选择，除非您使它无效。在旧的 MOP 中，一旦您使用元编程进行交互，这种缓存通常不会发生。为此要解决的任务是提供一个“扩展点”来拦截方法并对缺失方法做出反应，以及能够使缓存版本无效和/或使未缓存版本成为可能。
MOP2 概述
在伪代码中的 x 的元类中
cachable = getMethodInterceptor(...)
if (cachable==null) cachable = getFittingMethod(...)
if (cachable==null) getMethodMissingHandler(...)
if (cachable==null) throw new MethodMissingException(...)
storeInCallSite(cachable)
invoke(cachable)作为对方法的解释
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getMethodInterceptor
用户注册拦截器的扩展点，该拦截器将用于所有方法调用。这与 GroovyInterceptable 使用 invokeMethod 所做的事情相同，只是在 MOP1 中直接调用了该方法。在 MOP2 中，我们将改为返回一个处理程序，然后该处理程序将执行所需的操作。例如，这可以是想要使用的 invokeMethod 方法的 method handle。TODO：定义保护 -
getFittingMethod
通过元类选择方法的预定义方法。此方法将返回一个对象，然后可以使用该对象来调用所选方法。 -
getMethodMissingHandler
用户注册缺失方法处理程序的扩展点。然后调用的方法类似于 MOP1 中的 methodMissing 会做的事情。 -
MethodMissingException
如果上述方法都没有产生非空结果，则抛出该异常 -
storeInCallSite
预定义方法，用于将上述过程的可缓存结果存储在调用站点中。只要缓存对象有效，上述方法将不会再次为该调用站点调用。 -
invoke
预定义方法，用于执行可缓存对象的初始调用。后续调用可以直接由 invokedynamic 执行。
上下文元类
对于 MOP2，Groovy 将使用一个具有上下文元素和始终存在的默认值的元类系统。在每个调用站点，只有一个这样的视图有效，并且它将是恒定的。这些视图可用于定义“密封”元类，该元类不会受到外部元类的影响，或允许例如调用私有方法，而不允许在其他情况下调用它们。这使得目前有 3 种可能的元类变体
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默认元类
在方法调用方面（相同类别的私有方法可用）的行为与 Java 允许的行为非常相似，并且所有元编程更改都是可见的 -
密封元类
与默认元类类似，但来自类外部的元编程更改不可见。这对于库编写者来说尤其有用。 -
测试元类（未）密封
与前两者类似，但增加了私有成员始终可用的功能。
获取元类
由于上下文的概念，类没有一个直接的元类，可以在没有其上下文的情况下生成。调用站点定义上下文的放置位置。上下文本身是如何定义的，这是一个 TODO。作为一种实现策略，可以使用 ClassValue 来存储一个表，其中上下文是一个键。该键可能需要作为静态信息或易于计算的信息提供。由于生成的元类可以稍后存储在调用站点对象中，因此应避免上下文更改，因为它意味着使用该上下文的调用站点的失效。
方法（和属性）的通用调度规则
为了正确地定义调度规则，我们需要首先定义一些术语
静态发送者类 (SSC)：这是关于调用来自哪个类的静态信息。例如，如果有一个类 A 和一个类 B 扩展 A，并且在 A 中的一个方法中进行了调用，那么即使您的实例实际上是 B，SSC 仍然是 A。
基于继承的多方法（从现在开始简称为多方法）：给定一个类 A 和一个类 B 扩展 A，在 A 内部进行的调用可能会看到在 B 上定义的方法，只要该方法是可见的（不是私有的）。然而，Groovy 对此定义了一个特殊的例外。如果在 A 内部进行的方法调用正在调用名为 m 的方法，那么来自 B 的 m 只有在 A 中没有定义私有 m 时才可见。
鉴于这两个定义，A 中的方法调用将根据以下内容选择要从中决定的方法集：使用 SSC A 在 B（扩展 A）的实例上进行的调用 m() 将使用在 A 中定义的方法，如果 A 具有私有 m，否则调用将使用 B 进行。
对 Super 的调用
对 B 扩展 A 中的 super 的调用将具有 SSC B，但对于方法选择过程，将使用 SSC 的超类 (super(SSC))。在 super 调用中，多方法不可见。因此，我们可以直接使用元类 super(SSC)，但我们只会在该元类的公有方法上进行调度。
模块扩展方法阴影规则
模块扩展方法在旧的和新的 MOP 中由 DefaultGroovyMethods 相关类和模块扩展定义，例如 groovy-swing。在此定义中，我们将使用来自“内部”和来自“外部”的术语来定义一个调用站点，该调用站点位于与目标方法相同的类中（内部）或不在（外部）。一般规则是
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公有方法被遮蔽
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私有方法对于外部调用站点被遮蔽，但对于内部调用站点不被遮蔽
已应用模块扩展方法的类的子类具有这些扩展规则
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如果子类定义了与模块扩展方法具有相同签名的私有方法，那么外部调用站点将仍然看到扩展方法，内部调用站点将看到私有方法
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对“super”或“this”的调用将调用模块扩展方法。因此，子类被视为外部调用站点。
开放块不被视为单独的类。
属性发现
目前，MetaClass 根据 Java Beans 约定发现属性。它还允许与 java.beans.EventSetDescriptor 上的约定匹配的伪属性。这允许在 SwingBuilder 中使用以下技巧，例如
button(actionPerformed: { println it })伪属性 actionPerformed 是从 ActionListener 公开的单个方法推断出来的，ActionListener 是一种可以注册到 JButton 上的监听器类型。负责发现这些属性的代码埋藏在 MetaClassImpl 中，外部无法访问。如果这种机制可以插入式就好了。
领域概念
在 MOP2 中，领域是一个树状结构，包含元类。有一个根领域，用作默认领域，但可以有任意数量的子领域。如果对同一领域中的元类或更高领域中的元类进行更改，则元类更改在该领域中可见。脚本执行引擎能够设置一个领域，例如，为了防止它们更改它们不应该更改的元类。这可以用于单元测试，以隔离测试期间进行的元类更改。一个库可以有自己的领域（通过注释定义），以防止其他类将它们的更改泄漏到该库中，而该库仍然可以使用更高领域来使更改更公开可见，如果该领域允许的话。领域可以有一个设置，以防止从那里执行的代码对更高领域进行更改。调用方法总是使用当前领域的元类来完成，即使被调用类随后使用它自己的领域来调用其他类。因此，领域不是线程本地结构，它更像是词法作用域。一个领域也可以使用不同的元类风格，例如，允许访问私有方法和字段。
工作项
这部分旨在指导实施者进行子任务的行动方针和计划。
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使 indy 成为构建中唯一的编译目标
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将所有非 indy 字节码接口代码移至一个模块，该模块可能在以后删除。这包括 ScriptBytecodeAdapter 以及所有自定义调用站点缓存类
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为 MOP2 创建一个新模块
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将元类转换为不可变类
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实现元类视图
破坏性更改跟踪
groovy.lang.MetaObjectProtocol （当前位于 groovy.mop.MetaObjectProtocol 中）
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getProperties()重命名为getMetaProperties() -
getMethods()重命名为getMetaMethods() -
respondsTo(Object, String, Object[])更改为respondsTo(String, Object…) -
respondsTo(Object, String)被getMetaMethods(String, Class…)替换，其中类参数为 null -
hasProperty(Object,String) 被 getMetaProperty(String) 替换，如果为空则表示不存在
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getStaticMetaMethod(String, Object[]) 被 respondsTo(String, Object…) 替换，并检查列表中的静态方法
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getMetaMethod(name, Object[]) 被 respondsTo(String, Object…) 替换（如果参数不是类）以及 getMetaMethods(String,Class…) 替换（如果参数是类）
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invokeConstructor(Object[]) 无需替换
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invokeMethod(Object, String, Object[]) 无需替换
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invokeMethod(Object, String, Object) 无需替换
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invokeStaticMethod(Object, String, Object[]) 无需替换
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getProperty(Object, String) 被 MetaProperty#invoke 替换
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setProperty(Object, String, Object) 被 MetaProperty#invoke 替换
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getAttribute(Object, String) 被 MetaProperty#getField#invoke 替换
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setAttribute(Object, String, Object) 被 MetaProperty#getField#invoke 替换
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getMetaProperty(String),getTheClass()不变
groovy.lang.MetaMethod 分裂成一个公共接口 groovy.mop.MetaMethod 和一个内部默认实现 groovy.mop.internal.DefaultMetaMethod。
与 groovy.mop.internal.DefaultMetaMethod 的区别
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不再扩展 ParameterTypes 也不再实现 Clonable
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没有受保护的字段 nativeParamTypes、parameterTypes 和 isVargsMethod
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构造函数 MetaMethod() 和 MetaMethod(Class[]) 已删除，部分被 DefaultMetaMethod(Class, String, int, MethodHandle) 和 DefaultMetaMethod(Class, String, MethodType) 替换，它们使用 MethodType 或 MethodHandle 来定义参数类
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coerceArgumentsToClasses(Object[]), correctArguments(Object[]), isValidExactMethod(Class[]), isValidExactMethod(Object[]), isValidMethod(Class[]), isValidMethod(Object[]), isVargsMethod(), isVargsMethod(Object[]) 无需替换
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getNativeParameterTypes() 被 getParameterClasses() 替换
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equal(CachedClass[], CachedClass[]), equal(CachedClass[], Class[]), checkParameters(Class[]), clone(), doMethodInvoke(Object, Object[]), getDescriptor() 无需替换
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getDeclaringClass(), getModifiers(), getName(), getReturnType(), isAbstract(), isPrivate(), isProtected(), isPublic(), isStatic(), toString() 不变
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getMopName(), getSignature(), invoke(Object, Object[]), isCacheable(), isMethod(MetaMethod), isSame(MetaMethod), processDoMethodInvokeException(Exception, Object, Object[]) 无需替换
groovy.lang.MetaProperty 分裂成一个公共接口 groovy.mop.MetaProperty 和一个内部默认实现 groovy.mop.internal.DefaultMetaProperty。
与 groovy.mop.internal.DefaultMetaProperty 的区别
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公共静态字段 PROPERTY_SET_PREFIX 已删除 无需替换
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受保护的字段 name 和 type 现在是私有的，必须通过 getName 和 getType 请求
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getModifiers(), getName(), getType(), DefaultMetaProperty(String, Class) 不变
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getGetterName(String, Class), getSetterName(String) 无需替换
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getProperty(Object) 被 getter(boolean) 替换
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setProperty(Object, Object) 被 setter(boolean) 替换
参考和有用链接
更新历史
- 3 (2013-10-11)
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从 Codehaus Wiki 中提取的版本
- 4 (2018-10-28)
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大量细微调整