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

Question

性能注意 新的实现对自定义 reducible 不分块的集合更快，对于大量的绑定也更加快。原始实现针对分块集合进行了优化，在大分块集合/小绑定数量场景中获胜，这可能是由于 reduce 的函数调用/返回跟踪开销。详细信息请见注释。
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))
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，但我们遇到过几次这个问题。当只有几行代码时，突然出现代码长度错误，这相当令人惊讶。

Answer 1

评论者：hiredman

在 jdk 1.8.0 和 clojure 1.6 中可以复现

Answer 2

评论者：bronsa

针对这个问题的可能解决方案是让 doseq 生成类似于 for 的中间函数，而不是直接展开所有的代码。

Answer 3

评论者：gshayban

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

评论者：jafingerhut

对于任何正在审查此补丁的人来说，请注意，在文件 test/clojure/test_clojure/for.clj 中已经对 doseq 的正确功能进行了许多测试。这也许并不明显，但每个使用 deftest-both 定义的 'for' 的测试既是 'for' 的测试，也是 'doseq' 的测试。

关于 doseq 的当前实现：不仅仅是每个绑定的字节数太多，而是随着每个额外绑定的加入，代码大小翻倍。请看这些结果，它们衡量的是宏展开形式的大小，而不是字节数，但这两个东西在这里应该有相当线性关系

`
(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 Ghadi 的补丁 doseq.patch于2014年6月25日发布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

最好还能看到带和不带此补丁的性能结果。

Answer 5

评论者：stu

以下测试中，新实现称为 "doseq2"，而原始实现为 "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

;; 小的未分块的可归约，少量绑定：doseq2 获胜
(dotimes [_ 5]
(time (doseq [a s b s c s])))
;; 0.5秒

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

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

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

;; 小块分片可减少，绑定少：doseq2 失败
(dotimes [_ 5]
（时间（doseq [a hund b hund c hund]））
;; 2毫秒

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

;; 绑定更多：doseq2 赢得更大
(dotimes [_ 5]
（时间（doseq [a ten b ten c ten d ten]））
;; 2毫秒

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

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

(dotimes [_ 5]
（时间（doseq2 [a ten b ten c ten d ten e ten]））
;; 1毫秒
`

Answer 6

评论者：gshayban

嗯，我无法重现你的结果。

我不确定你是否用lein测试，在什么平台上，什么jvm选项。

我们能用这个小框架直接测试clojure.jar而不是直接测试吗？我已经附加了这个框架和两次运行结果（一个默认堆，另一个3GB G1GC的堆）

我还添加了中等和小的（范围）。

从经验上看，除了小块范围之外，doseq2在每个案例中都优于其他。使用criterium观察到，性能差距更大，更有利于doseq2。

我将结果并排粘贴以便于查看。

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

;; 中等范围，绑定少
core/doseq doseq2
"消耗时间：28.383197毫秒" "消耗时间：31.676448毫秒"
"消耗时间：13.908323毫秒" "消耗时间：11.136818毫秒"
"消耗时间：18.956345毫秒" "消耗时间：11.137122毫秒"
"消耗时间：12.367901毫秒" "消耗时间：11.049121毫秒"
"消耗时间：13.449006毫秒" "消耗时间：11.141385毫秒"

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

;; 小未分块可减少，绑定少
core/doseq doseq2
"消耗时间：2.351466毫秒" "消耗时间：2.749858毫秒"
"消耗时间：0.755616毫秒" "消耗时间：0.80578毫秒"
"消耗时间：0.664072毫秒" "消耗时间：0.661074毫秒"
"消耗时间：0.549186毫秒" "消耗时间：0.712239毫秒"
"消耗时间：0.551442毫秒" "消耗时间：0.518207毫秒"

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

;; 小块分片可减少，绑定少
core/doseq doseq2
"消耗时间：31.793603毫秒" "消耗时间：40.082492毫秒"
"消耗时间：17.302798毫秒" "消耗时间：28.286991毫秒"
"消耗时间：17.212189毫秒" "消耗时间：14.897374毫秒"
"消耗时间：17.266534毫秒" "消耗时间：10.248547毫秒"
"消耗时间：17.227381毫秒" "消耗时间：10.022326毫秒"

;; 绑定更多
core/doseq doseq2
"消耗时间：4.418727毫秒" "消耗时间：2.685198毫秒"
"已过时间：2.421063 毫秒" "已过时间：2.384134 毫秒"
"已过时间：2.210393 毫秒" "已过时间：2.341696 毫秒"
"已过时间：2.450744 毫秒" "已过时间：2.339638 毫秒"
"已过时间：2.223919 毫秒" "已过时间：2.372942 毫秒"

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

Answer 7

评论者：gshayban

基准测试中包含空doreq体以分离查寻开销是好的。然而，这代表实际代码的0%。

至少对于第一个基准（大分块序列），添加微量的工作并没有显著改变结果。对于 (map str (link: a))也一样

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

`

也不是对于内建比如 (inc a)

`

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

我仍然看到基于reduce的doseq优于原始版本，除了小的序列

Answer 8

评论者：gshayban

以下形式的表单将不会在此补丁中工作

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

因为这个go宏不会查寻函数边界。我所知道的唯一这样的代码是core.async/mapcat**，它是一个支持被标记为过时的函数的私有函数。

Answer 9

评论者：gshayban

我看到'#clojure.core/run!刚被添加，它也有类似的限制

Answer 10

评论由：richhickey

请考虑Ghadi的反馈，特别是关于闭包的

Answer 11

评论者：gshayban

由于控制流的影响，在go形式的dseq（链接：1）的当前扩展不太理想，状态机中有14个状态，而循环/递归中有7个。

(链接：1) (go ... doseq) 与 (go ... loop/recur) 的宏展开比较
https://gist.github.com/ghadishayban/639009900ce1933256a1

Answer 12

评论者：bronsa

相关：CLJ-77

Answer 13

评论者：bronsa

对此的一般解决方案是当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

评论者：gshayban

示例dseq实现和宏展开，不产生指数级的字节码增长。它也不使用任何lambda，因此适合core.async。
https://gist.github.com/ghadishayban/fe84eb8db78f23be68e20addf467c4d4
它为seqs/bindings使用显式栈。
它还没有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）