doseq 使用多个绑定导致 "ClassFormatError: Invalid Method Code length"

Question

重要性能提示 新的实现在对自定义可折叠但未分块的数据集合以及大量绑定处理时更快，同时对于大量绑定数的情况也更快。原始实现针对分块集合优化，在较大分块集合/较小绑定数场景中具有优势，这可能是由于 reduce 的函数调用/返回跟踪开销。详细信息请参阅注释。
筛选者
补丁 doseq.patch

`
user=> (def a1 (range 10))

'user/a1

user=> (doseq [x1 a1 x2 a1 x3 a1 x4 a1 x5 a1 x6 a1 x7 a1 x8 a1] (do))
编译器异常 CompilerException java.lang.ClassFormatError: Invalid method Code length 69883 in class file user$eval1032, compiling:(NO_SOURCE_PATH:2:1)
`

虽然这个例子很愚蠢，但我们确实遇到这个问题几次。在你只有一两行代码时，突然出现代码长度错误还是很令人惊讶的。

Answer 1

评论由：hiredman 提出

在 jdk 1.8.0 和 clojure 1.6 上可以重现

Answer 2

评论由：bronsa 提出

针对这个问题的一个潜在的解决方案是让 doseq 生成类似于 for 生成的中间函数，而不是直接展开所有代码。

Answer 3

评论由：gshayban 提出

Existing doseq handles chunked-traversal internally, deciding the
mechanics of traversal for a seq.  In addition to possibly conflating
concerns, this is causing a code explosion blowup when more bindings are
added, approx 240 bytes of bytecode per binding (without modifiers).

This approach redefs doseq later in core.clj, after protocol-based
reduce (and other modern conveniences like destructuring.)

It supports the existing :let, :while, and :when modifiers.

New is a stronger assertion that modifiers cannot come before binding
expressions.  (Same semantics as let, i.e. left to right)

valid:  (link: x coll :when (foo x))
invalid: (link: :when (foo x) x coll)

This implementation does not suffer from the code explosion problem.
About 25 bytes of bytecode + 1 fn per binding.

Implementing this without destructuring was not a party, luckily reduce
is defined later in core.

Answer 4

评论人：jafingerhut

对于任何正在审查这个补丁的人来说，请注意，在文件 test/clojure/test_clojure/for.clj 中已经存在许多测试，用于测试 doseq 的正确功能。可能并不明显，但使用 deftest-both 定义的每个 for 测试既是 for 的测试，也是 doseq 的测试。

关于 doseq 的当前实现：问题不在于每绑定太多字节，而在于代码大小随着每个额外绑定的增加而翻倍。请看以下结果，它测量的是宏展开形式的大小，而不是字节码大小，但这两者在这里应该有相当线性的关系

`
(defn formsize [form]
(count (with-out-str (print (macroexpand form)))))

user=> (formsize '(doseq [x (range 10)] (print x)))
652
user=> (formsize '(doseq [x (range 10) y (range 10)] (print x y)))
1960
user=> (formsize '(doseq [x (range 10) y (range 10) z (range 10)] (print x y z)))
4584
user=> (formsize '(doseq [x (range 10) y (range 10) z (range 10) w (range 10)] (print x y z w)))
9947
user=> (formsize '(doseq [x (range 10) y (range 10) z (range 10) w (range 10) p (range 10)] (print x y z w p)))
20997
`

以下是 2014 年 6 月 25 日 Ghadi 补丁 doseq.patch 之后的相同表达式的结果

user=> (formsize '(doseq [x (range 10)] (print x))) 93 user=> (formsize '(doseq [x (range 10) y (range 10)] (print x y))) 170 user=> (formsize '(doseq [x (range 10) y (range 10) z (range 10)] (print x y z))) 247 user=> (formsize '(doseq [x (range 10) y (range 10) z (range 10) w (range 10)] (print x y z w))) 324 user=> (formsize '(doseq [x (range 10) y (range 10) z (range 10) w (range 10) p (range 10)] (print x y z w p))) 401

最好也能看到带有和不带有此补丁的性能结果。

Answer 5

评论人：stu

以下测试中，新实现称为 "doseq2"，而原始实现称为 "doseq"

`
(def hund (into [] (range 100)))
(def ten (into [] (range 10)))
(def arr (int-array 100))
(def s "superduper")

;; 大序列，少量绑定：doseq2 失败
(dotimes [_ 5]
(time (doseq [a (range 100000000)])))
;; 1.2 秒

(dotimes [_ 5]
(time (doseq2 [a (range 100000000)])))
;; 1.8 秒

;; 小型非分块可归约序列，少量绑定：doseq2 赢
(dotimes [_ 5]
(time (doseq [a s b s c s])))
;; 0.5 秒

(dotimes [_ 5]
(time (doseq2 [a s b s c s])))
;; 0.2 秒

(dotimes [_ 5]
(time (doseq [a arr b arr c arr])))
;; 40 毫秒

(dotimes [_ 5]
(time (doseq2 [a arr b arr c arr])))
;; 8 毫秒

;; 小型分块归约序列，少量绑定：doseq2 失败
(dotimes [_ 5]
(time (doseq [a hund b hund c hund])))
;; 2 毫秒

(dotimes [_ 5]
(time (doseq2 [a hund b hund c hund])))
;; 8 毫秒

;; 当绑定更多时，doseq2 赢的越多
(dotimes [_ 5]
(time (doseq [a ten b ten c ten d ten ])))
;; 2 毫秒

(dotimes [_ 5]
(time (doseq2 [a ten b ten c ten d ten ])))
;; 0.4 毫秒

(dotimes [_ 5]
（时间（seq [a ten b ten c ten d ten e ten]））
;; 18 毫秒

(dotimes [_ 5]
（时间（seq2 [a ten b ten c ten d ten e ten]））
;; 1 毫秒
`

Answer 6

评论由：gshayban 提出

嗯，我无法重现你的结果。

我不确定你是否在使用lein进行测试，在什么平台上，什么jvm选项。

我们可以用这个小支架来测试，而不是直接针对clojure.jar吗？我已经附上了支架和两次运行结果（一个有默认堆，另一个有3GB的G1GC）

我还添加了中范围和小（范围）的。

据我所知，在除小范围外的情况下，doseq2 都表现更好。使用criterium显示了更大的性能差距，有利于doseq2。

我把结果并排粘贴，以便更容易查看。

`
core/doseq doseq2
"耗时：1610.865146 毫秒" "耗时：2315.427573 毫秒"
"耗时：2561.079069 毫秒" "耗时：2232.479584 毫秒"
"耗时：2446.674237 毫秒" "耗时：2234.556301 毫秒"
"耗时：2443.129809 毫秒" "耗时：2224.302855 毫秒"
"耗时：2456.406103 毫秒" "耗时：2210.383112 毫秒"

;; 中范围，少量绑定
core/doseq doseq2
"耗时：28.383197 毫秒" "耗时：31.676448 毫秒"
"耗时：13.908323 毫秒" "耗时：11.136818 毫秒"
"耗时：18.956345 毫秒" "耗时：11.137122 毫秒"
"耗时：12.367901 毫秒" "耗时：11.049121 毫秒"
"耗时：13.449006 毫秒" "耗时：11.141385 毫秒"

;; 小范围，少量绑定
core/doseq doseq2
"耗时：0.386334 毫秒" "耗时：0.372388 毫秒"
"耗时：0.10521 毫秒" "耗时：0.203328 毫秒"
"耗时：0.083378 毫秒" "耗时：0.179116 毫秒"
"耗时：0.097281 毫秒" "耗时：0.150563 毫秒"
"耗时：0.095649 毫秒" "耗时：0.167609 毫秒"

;; 小量非分块可递减，少量绑定
core/doseq doseq2
"耗时：2.351466 毫秒" "耗时：2.749858 毫秒"
"耗时：0.755616 毫秒" "耗时：0.80578 毫秒"
"耗时：0.664072 毫秒" "耗时：0.661074 毫秒"
"耗时：0.549186 毫秒" "耗时：0.712239 毫秒"
"耗时：0.551442 毫秒" "耗时：0.518207 毫秒"

core/doseq doseq2
"耗时：95.237101 毫秒" "耗时：55.3067 毫秒"
"耗时：41.030972 毫秒" "耗时：30.817747 毫秒"
"耗时：42.107288 毫秒" "耗时：19.535747 毫秒"
"耗时：41.088291 毫秒" "耗时：4.099174 毫秒"
"耗时：41.03616 毫秒" "耗时：4.084832 毫秒"

;; 小量分块可递减，少量绑定
core/doseq doseq2
"耗时：31.793603 毫秒" "耗时：40.082492 毫秒"
"耗时：17.302798 毫秒" "耗时：28.286991 毫秒"
"耗时：17.212189 毫秒" "耗时：14.897374 毫秒"
"耗时：17.266534 毫秒" "耗时：10.248547 毫秒"
"耗时：17.227381 毫秒" "耗时：10.022326 毫秒"

;; 更多绑定
core/doseq doseq2
"耗时：4.418727 毫秒" "耗时：2.685198 毫秒"
"耗时：2.421063 毫秒" "耗时：2.384134 毫秒"
"耗时：2.210393 毫秒" "耗时：2.341696 毫秒"
"耗时：2.450744 毫秒" "耗时：2.339638 毫秒"
"耗时：2.223919 毫秒" "耗时：2.372942 毫秒"

core/doseq doseq2
"耗时：28.869393 毫秒" "耗时：2.997713 毫秒"
"耗时：22.414038 毫秒" "耗时：1.807955 毫秒"
"耗时：21.913959 毫秒" "耗时：1.870567 毫秒"
"耗时：22.357315 毫秒" "耗时：1.904163 毫秒"
"耗时：21.138915 毫秒" "耗时：1.694175 毫秒"
`

Answer 7

评论由：gshayban 提出

基准测试包含空体的 doseq 用于隔离遍历的开销是好事，但这只占实际真实代码的 0%。

至少对于第一个基准（大块分片 seq），添加少量工作量没有显著改变结果。对于 (map str (link: a)) 也是如此

`
(range 10000000) => (map str [a])
core/doseq
"已用时间: 586.822389 毫秒"
"已用时间: 563.640203 毫秒"
"已用时间: 369.922975 毫秒"
"已用时间: 366.164601 毫秒"
"已用时间: 373.27327 毫秒"
doseq2
"已用时间: 419.704021 毫秒"
"已用时间: 371.065783 毫秒"
"已用时间: 358.779231 毫秒"
"已用时间: 363.874448 毫秒"
"已用时间: 368.059586 毫秒"

`

或者对于内建操作符如 (inc a)

`

(range 10000000)
core/doseq
"已用时间: 317.091849 毫秒"
"已用时间: 272.360988 毫秒"
"已用时间: 215.501737 毫秒"
"已用时间: 206.639181 毫秒"
"已用时间: 206.883343 毫秒"
doseq2
"已用时间: 241.475974 毫秒"
"已用时间: 193.154832 毫秒"
"已用时间: 198.757873 毫秒"
"已用时间: 197.803042 毫秒"
"已用时间: 200.603786 毫秒"
`

我仍然看到基于 reduce 的 doseq 在原本的之前，除了对于小 seq

Answer 8

评论由：gshayban 提出

以下形式的表单将无法使用此补丁工作

(go (doseq [c chs] (>! c :foo)))

因为 go 宏不跨越 fn 边界。我所知的唯一此类代码是 core.async/mapcat**，一个支持标记为过时的 fn 的私有 fn。

Answer 9

评论由：gshayban 提出

我看到刚刚刚加了 '#'clojure.core/run!，它有一个类似的限制

Answer 10

评论由：richhickey 提出

请考虑 Ghadi 的反馈，特别是关于闭包的方面。

Answer 11

评论由：gshayban 提出

在go形式下，当前doseq的扩展（链接：1）由于控制流的量不足，因此不太理想。状态机中有14个状态，而循环/递归中只有7个。

(链接：1) (go ... doseq) 和 (go ... loop/recur) 的宏扩展比较
https://gist.github.com/ghadishayban/639009900ce1933256a1

Answer 12

评论由：bronsa 提出

相关：CLJ-77

Answer 13

评论由：bronsa 提出

针对这一问题的通用解决方案是在方法太大时自动拆分方法，使用类似于 https://bitbucket.org/sperber/asm-method-size 的方法。

Answer 14

评论由：gshayban 提出

示例doseq实现和宏扩展，这些扩展不会出现指数级的字节码增长。它也不使用任何lambda，因此适用于core.async。
https://gist.github.com/ghadishayban/fe84eb8db78f23be68e20addf467c4d4
它使用显式栈来存档seqs/bindings。
它尚未处理任何分块或修饰符。

Answer 15

参考： https://clojure.atlassian.net/browse/CLJ-1322（由 arcatan 报告）