20240912 JJUGナイトセミナー

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1. 2024.09.12 JJUGナイトセミナー 島田 幸 / mii Class-File API 何がうれしいの？
2. 自己紹介 　　　島田 幸（しまだ みゆき） / mii 　　　X(Twitter): @miitan_m1004 Java女子部運営スタッフ（2019〜） STORES株式会社 決済 バックエンドエンジニア ゲームとシルバニアファミリーがすき アイコンはやぎのあかちゃん 2
3. JEP466 Class-File API (Second Preview) https://openjdk.org/jeps/466 3
4. JEP466 ちょっと読んでみる Summary • Javaクラスファイルの解析、生成、および変換のための標準APIを提供します Goals • Java仮想マシン（JVM）仕様の形式に則ったクラスファイルを処理するため のAPIを提供します • JDKコンポーネントを標準APIに移行し、最終的にはJDK内のサードパーティ ライブラリ（ASM）の内部コピーを削除できるようにします 4
5. よくわからない
6. わからないポイント Class-File API がぴんとこない • クラスファイルって改めて言われると急にわからなくなる • 誰が何に使うの？ • ASMって初めて聞いた Class-File API が 標準APIになると何がうれしいの？ • 外部ライブラリで動いてるのに、標準APIにする必要があるの？ • ASMをJDKに取り込めばいいんじゃないの？ 6
7. 話すこと/話さないこと 話すこと • Class-File API ってなに？ • 標準APIになると何がうれしいの？ 話さないこと • Class-File API の仕様や使い方 7
8. クラスファイルとは Javaのソースコードをコンパイルすると作られるアレのことですよね？ 8 ソースコード クラスファイル 実行 .java .class javac java
9. Class File Format Java Virtual Machine Specification でフォーマットが決まっている https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se22/html/jvms-4.html ClassFile { u4 magic; u2 minor_version; u2 major_version; u2 constant_pool_count; cp_info constant_pool[constant_pool_count-1]; u2 access_flags; u2 this_class; u2 super_class; u2 interfaces_count; u2 interfaces[interfaces_count]; u2 fields_count; field_info fields[fields_count]; u2 methods_count; method_info methods[methods_count]; u2 attributes_count; attribute_info attributes[attributes_count]; } 9 クラスファイルバージョン 定数プール クラス情報 インタフェース、フィールド、 メソッド、属性のリスト
10. Class File Format Java Virtual Machine Specification でフォーマットが決まっている https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se22/html/jvms-4.html ClassFile { u4 magic; u2 minor_version; u2 major_version; u2 constant_pool_count; cp_info constant_pool[constant_pool_count-1]; u2 access_flags; u2 this_class; u2 super_class; u2 interfaces_count; u2 interfaces[interfaces_count]; u2 fields_count; field_info fields[fields_count]; u2 methods_count; method_info methods[methods_count]; u2 attributes_count; attribute_info attributes[attributes_count]; } 10 method_info { u2 access_flags; u2 name_index; u2 descriptor_index; u2 attributes_count; attribute_info attributes[attributes_count]; }
11. Class File Format Javaのバージョンアップでクラスファイルのフォーマットにも変更が入る • Java 16　Record Attribute の追加 • Java 17　PermittedSubclasses Attribute の追加　など 11
12. Class-File API とは • クラスファイルを読み書きするためのAPI • サードパーティー製のライブラリがいくつか存在する ◦ ASM、Apache Commons BCEL、Javassist ・・・ • OpenJDKはASMというライブラリを使っていて、ライブラリのコピーのファ イルを内部に持っている 12
13. ASM https://asm.ow2.io/ 13
14. ASM https://asm.ow2.io/ 14 汎用のJavaバイトコード操作および解析フレームワーク 既存のクラスを修正したり、 バイナリ形式で直接クラスを動的に生成できる OpenJDKではlambdaの コールサイトで使われている
15. JDK内のASMコピー OpenJDKのリポジトリにASMのコピーが含まれている https://github.com/openjdk/jdk/tree/master/src/java.base/share/classes/jdk/internal/org/objectweb/asm 15
16. OpenJDKでの使われ方 OpenJDKでラムダの処理にASMを使っている箇所を探していたら java.lang.invokeのASMを標準APIに置き換えるPRが出てきた 16 https://github.com/openjdk/jdk/pull/17108
17. 標準ライブラリになると何がうれしいの？ もう一度JEPに戻ってみる Motivation（抜粋） クラスファイルライブラリにとって重大な問題は、JDKの6か月ごとのリリースサ イクルにより、クラスファイルフォーマットが過去よりも速く進化していることで す。 JDKがサードパーティのライブラリを使用していることが、エコシステム全体で新 しいクラスファイル機能の取り込みに時間がかかる原因となっています。 JDK N用のASMバージョンは、JDK Nが最終化されるまで確定できないため、JDK NのツールはJDK Nの新しいクラスファイル機能を処理できません。 17
18. 多分こういうこと① Java N が出る → 外部ライブラリが Java N に対応する その間 Java N の新機能を安心して使えないじゃん 18 Java23リリース OpenJDK 外部ライブラリ Java23の機能に対応した バージョンがリリース Java23対応のライブラリを 取り込む
19. 多分こういうこと② 19 2014/03 Java8 2011/07 Java7 2017/09 Java9 Java10〜半年ごとにリリース 2024/09 Java23 LTS Non-LTS Javaリリース早くなったしクラスファイルの形式どんどん変わるから 外部ライブラリとのバージョンずれが余計にしんどいじゃん
20. ASMのバージョン履歴を見てみる 2024/03に Java 23 対応版が出ていて、思ったより早めにアップデートされてる 20 https://asm.ow2.io/versions.html こういうことかな（想像） • Java 23 対応版とは言いつつ、実際 Java 23 がリリースされるまでは確実じゃな いよね • ASMがどう、というよりは一般的な外部ライブラリでの問題
21. 標準APIになるとうれしいこと • JDKとClass-File APIのバージョンアップサイクルが揃うので、最新のJavaの 機能をリリース直後から安心してもりもり使える • 今後ライブラリがメンテナンスされなくなる等のリスクを回避できる • ASMの初回リリース（2002年）からJavaの言語機能は進化しているので、標 準APIとして作り直すともっといいAPIができる 21
22. つまり Class-File API 正式リリースされたらうれしそう！ 22