doseq 函数使用多个绑定时引发 "ClassFormatError: Invalid Method Code length" 错误

Question

性能注意 新的实现对于自定义可归约但不分块的数据集更快，对于大量绑定也同样快。原始实现针对分块集合手动调整，在分块集合较大/绑定数量较小时表现更好，这可能是由于 reduce 调用/返回的开销造成的。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))
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)
`

虽然这个例子很荒谬，但我们遇到过几次这个问题。只有几行代码就突然出现代码长度错误，这相当令人惊讶。

Answer 1

由：hiredman 评论

在 jdk 1.8.0 和 clojure 1.6 中可重现

Answer 2

由：bronsa 评论

对此问题的一种潜在修复方法是让 doseq 生成类似于 for 生成中间函数，而不是直接展开所有代码。

Answer 3

评论由：gshayban 发表

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

评论由：jafingerhut 发表

对于任何审阅这个补丁的人来说，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。这可能并不明显，但每个使用deftest-both定义的'for'测试也是对'doseq'的一种测试。

关于doseq的当前实现：问题不仅仅是绑定每次的内存使用太多，而是代码的大小随着每个额外绑定而翻倍。请看以下结果，它测量的是宏展开表的大小而不是字节码大小，但这两者在这里应该是相当线性相关的。

`
(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提供的doseq.patch补丁后相同表达式的结果

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

同样，看看这个补丁有无的情况下的性能结果也会很有帮助。

Answer 5

评论由：stu 发表

下面的测试中，新实现被称为"doseq2"，与原始实现"doseq"相对应

`
(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 优胜
(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

;; 小的分块可归约，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

;; 更多绑定：doseq2 逐渐赢得更大的优势
(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]
(time (doseq [a ten b ten c ten d ten e ten])))
;; 18 毫秒

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

Answer 6

评论由：gshayban 发表

哎，我无法重现你的结果。

我不确定你是否使用 lein 进行测试，在什么平台上，什么 jvm opts。

我们能否用这个小 harness 来测试而不是直接对 clojure.jar 进行测试？我已经附上了 harness 以及两次运行结果（一个默认堆，另一个 3GB 带有 G1GC 的堆）

我还添加了中等和小的（范围）。

据我所知，在除小范围之外的所有情况下，doseq2 都表现得更好。使用 criterium 显示 doseq2 优势更大。

我把结果并排放置，以便于观看。

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

;; 中等范围，少数绑定
core/doseq doseq2
"已过时间：28.383197 毫秒" "已过时间：31.676448 毫秒"
"已过时间：13.908323 毫秒" "已过时间：11.136818 毫秒"
"已过时间：18.956345 毫秒" "已过时间：11.137122 毫秒"
"已过时间：12.367901 毫秒" "已过时间：11.049121 毫秒"
"已过时间：13.449006 毫秒" "已过时间：11.141385 毫秒"

;; 小范围，少数绑定
core/doseq doseq2
"已过时间：0.386334 毫秒" "已过时间：0.372388 毫秒"
"已过时间：0.10521 毫秒" "已过时间：0.203328 毫秒"
"已过时间：0.083378 毫秒" "已过时间：0.179116 毫秒"
"已过时间：0.097281 毫秒" "已过时间：0.150563 毫秒"
"已过时间：0.095649 毫秒" "已过时间：0.167609 毫秒"

;; 小范围未分块的可还原对象，少数绑定
core/doseq doseq2
"已过时间：2.351466 毫秒" "已过时间：2.749858 毫秒"
"已过时间：0.755616 毫秒" "已过时间：0.80578 毫秒"
"已过时间：0.664072 毫秒" "已过时间：0.661074 毫秒"
"已过时间：0.549186 毫秒" "已过时间：0.712239 毫秒"
"已过时间：0.551442 毫秒" "已过时间：0.518207 毫秒"

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

;; 小范围分块的可还原对象，少数绑定
core/doseq doseq2
"已过时间：31.793603 毫秒" "已过时间：40.082492 毫秒"
"已过时间：17.302798 msecs" "Elapsed time: 28.286991 msecs"
"已过时间：17.212189 毫秒" "已过时间：14.897374 毫秒"
"已过时间：17.266534 毫秒" "已过时间：10.248547 毫秒"
"已过时间：17.227381 毫秒" "已过时间：10.022326 msecs"

;; 更多绑定
core/doseq doseq2
"已过时间：4.418727 毫秒" "已过时间：2.685198 毫秒"
"已过时间：2.421063 毫秒" "已过时间：2.384134 msecs"
"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

评论由：gshayban 发表

由于在基准测试中包含空 doseq 主体以隔离遍历的开销，这样做是好的。然而，这仅占实际现实代码的 0%。

至少对于第一个基准测试（大块 seq），添加少量工作没有显著改变结果。对于 (map str (link: a))

`
(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"

`

尤其他内置功能如 (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"
`

除了小型 seq 之外，我仍然看到基于 reduce 的 doseq 位于原始版本之前。

Answer 8

评论由：gshayban 发表

以下形式的表单将无法与这个补丁一起工作

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

因为 go 宏不会遍历 fn 边界。我所知道的唯一这种代码是 core.async/mapcat**，这是一个支持已弃用的 fn 的私有 fn。

Answer 9

评论由：gshayban 发表

我发现 #‘clojure.core/run! 刚刚被添加，它具有类似的限制

Answer 10

评论者：richhickey

请考虑 Ghadi 的反馈，特别是关于闭包的。

Answer 11

评论由：gshayban 发表

在go表单下，doseq（链结：1）的当前扩展不够理想，是因为控制流量较大。在状态机中有14个状态，而循环/recur状态下有7个。

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

Answer 12

由：bronsa 评论

相关：CLJ-77

Answer 13

由：bronsa 评论

一般解决方案是在方法太大时自动拆分方法，可以使用类似于https://bitbucket.org/sperber/asm-method-size

Answer 14

评论由：gshayban 发表

以下是doseq实现和宏扩展的示例，它不会出现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使用了显式栈。
它还没有处理任何分块或修饰。

Answer 15

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