Scala 隐式类型转换对性能有何影响？

Question

在 Scala 中，与其他可能的实现选择相比，使用隐式类型转换来增强类的功能是否会对 CPU 或内存产生重大影响？

例如，考虑一个愚蠢的字符串操作函数。此实现使用字符串连接：

object Funky {
  def main(args: Array[String]) {
    args foreach(arg => println("Funky " + arg))
  }
}

此实现通过使用隐式类型转换隐藏了成员方法后面的串联：

class FunkyString(str: String) {
  def funkify() = "Funky " + str
}

object ImplicitFunky {
  implicit def asFunkyString(str: String) = new FunkyString(str)

  def main(args: Array[String]) {
    args foreach(arg => println(arg.funkify()))
  }
}

两者都做同样的事情：

scala> Funky.main(Array("Cold Medina", "Town", "Drummer"))        
Funky Cold Medina
Funky Town
Funky Drummer

scala> ImplicitFunky.main(Array("Cold Medina", "Town", "Drummer"))
Funky Cold Medina
Funky Town
Funky Drummer

有任何性能差异吗？一些具体的考虑：

Scala 是否内联对 asFunkyString 方法的隐式调用？

Scala 是否真的为每个 arg 创建了一个新的包装 FunkyString 对象，或者它可以优化掉额外的对象分配？

假设 FunkyString 有 3 种不同的方法（funkify1、funkify2 和 funkify3），并且 foreach 的主体依次调用每个方法：

println(arg.funkify1())
println(arg.funkify2())
println(arg.funkify3())

Scala 会重复转换 3 次，还是会优化掉多余的转换，每次循环迭代只做一次？

假设我在另一个变量中显式捕获转换，如下所示：

val fs = asFunkyString(arg)
println(fs.funkify1())
println(fs.funkify2())
println(fs.funkify3())

这会改变情况吗？

实际上，隐式转换的广泛使用是潜在的性能问题，还是通常无害？

Answer 1

JVM 可以优化掉额外的对象分配，如果它检测到这是值得的。

这很重要，因为如果您只是内联事物，您最终会得到更大的方法，这可能会导致缓存性能问题，甚至会降低 JVM 应用其他优化的机会。

Answer 2

我尝试使用出色的Scala-Benchmark-Template 设置微基准。

编写一个仅测试隐式转换的有意义（非 JIT 优化）基准测试非常困难，因此我不得不增加一些开销。

代码如下：

class FunkyBench extends SimpleScalaBenchmark {
  val N = 10000
  def timeDirect( reps: Int ) = repeat(reps) {
    var strs = List[String]()
    var s = "a"
    for( i <- 0 until N ) {
      s += "a"
      strs ::= "Funky " + s 
    }
    strs
  }
  def timeImplicit( reps: Int ) = repeat(reps) {
    import Funky._
    var strs = List[String]()
    var s = "a"
    for( i <- 0 until N ) {
      s += "a"
      strs ::= s.funkify
    }
    strs
  }
}

结果如下：

[info] benchmark  ms linear runtime
[info]    Direct 308 =============================
[info]  Implicit 309 ==============================

我的结论：在任何不平凡的代码中，隐式转换（对象创建）的影响是不可测量的。

编辑：我使用了 scala 2.9.0 和 java 1.6.0_24（在服务器模式下）