Как я могу использовать ScriptContext (или иным образом улучшить производительность)?

Question

У меня есть решение ETL доморощенного. Слой преобразования определяется в файле конфигурации в скриплетах JavaScript, интерпретируемых движком Java Nashorn.

Я сталкиваюсь с проблемами производительности. Возможно, с этим ничего не поделаешь, но я надеюсь, что кто-то может найти проблему с тем, как я использую Nashorn, что помогает. Процесс многопоточный.

Я создаю один статический ScriptEngine, который используется только для создания объектов CompiledScript.

private static ScriptEngine engine = new ScriptEngineManager().getEngineByName("JavaScript");

Я компилирую скриптлеты, которые будут повторно выполняться для каждой записи, в объекты CompiledScript.

public static CompiledScript compile(Reader reader) throws ScriptException {
    return ((Compilable) engine).compile(reader);
}

Есть две стандартные библиотеки JavaScript, которые также компилируются с использованием этого метода.

Для каждой записи создается ScriptContext, добавляются стандартные библиотеки, а значения записи устанавливаются как привязки.

public static ScriptContext getContext(List<CompiledScript> libs, Map<String, ? extends Object> variables) throws ScriptException {    
    SimpleScriptContext context = new SimpleScriptContext();
    Bindings bindings = context.getBindings(ScriptContext.ENGINE_SCOPE);

    for (CompiledScript lib : libs) {
        lib.eval(context);
    }

    for (Entry<String, ? extends Object> variable : variables.entrySet()) {
        bindings.put("$" + variable.getKey(), variable.getValue());
    }
    return context;
}

Затем контекст записи используется для преобразования записи и оценки фильтров, все с использованием CompiledScripts.

public static String evalToString(CompiledScript script, ScriptContext context) throws ScriptException {
    return script.eval(context).toString();
}

Фактическое выполнение CompiledScripts против ScriptContext очень быстро, однако инициализация ScriptContexts очень медленная. К сожалению, по крайней мере, насколько я понимаю, это должно быть сделано для набора привязок. Если запись соответствует фильтру, то мне придется повторно перестроить контекст для той же записи, на этот раз с некоторыми дополнительными привязками из сопоставленного фильтра.

Кажется очень неэффективным повторное выполнение двух стандартных библиотек каждый раз, когда я создаю ScriptContext, однако я не нашел никакого поточного способа клонирования ScriptContext после того, как эти библиотеки были выполнены, но до добавления привязок. Также кажется очень неэффективным повторное выполнение двух стандартных библиотек и повторное присоединение всех привязок из записи, если она соответствует фильтру, но, опять же, я не нашел никакого поточного способа клонирования ScriptContext записи, чтобы добавить другую привязку к ней, не изменяя также оригинал.

Согласно jvisualvm, большая часть времени моей программы проводится в

jdk.internal.dynalink.support.AbstractRelinkableCallSite.initialize() (70%)
jdk.internal.dynalink.ChainedCallSite.relinkInternal() (14%)

Я был бы признателен за любую информацию о Nashorn, которая может помочь повысить производительность для этого варианта использования. Спасибо.

Answer 1

Мне удалось добиться успеха с помощью ThreadLocal, чтобы избежать перекрестных разговоров. Это запускает 1 000 000 тестов для обнаружения перекрестных помех и не находит ни одного. Это изменение означает, что я создаю ~4 объекта ScriptContext вместо примерно 8 000 000.

package com.foo;

import java.util.UUID;
import java.util.stream.Stream;

import javax.script.Bindings;
import javax.script.Compilable;
import javax.script.CompiledScript;
import javax.script.ScriptContext;
import javax.script.ScriptEngine;
import javax.script.ScriptEngineManager;
import javax.script.ScriptException;
import javax.script.SimpleScriptContext;

public class Bar {

    private static ScriptEngine engine;
    private static CompiledScript lib;
    private static CompiledScript script;

    // Use ThreadLocal context to avoid cross-talk
    private static ThreadLocal<ScriptContext> context;

    static {
        try {
            engine = new ScriptEngineManager().getEngineByName("JavaScript");
            lib = ((Compilable) engine)
                    .compile("var firstChar = function(value) {return value.charAt(0);};");
            script = ((Compilable) engine).compile("firstChar(myVar)");
            context = ThreadLocal.withInitial(() -> initContext(lib));
        } catch (ScriptException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    // A function to initialize a ScriptContext with a base library
    private static ScriptContext initContext(CompiledScript lib) {
        ScriptContext context = new SimpleScriptContext();
        try {
            lib.eval(context);
        } catch (ScriptException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return context;
    }

    // A function to set the variable binding, evaluate the script, and catch
    // the exception inside a lambda
    private static String runScript(CompiledScript script,
            ScriptContext context, String uuid) {
        Bindings bindings = context.getBindings(ScriptContext.ENGINE_SCOPE);
        bindings.put("myVar", uuid);
        String result = null;
        try {
            result = ((String) script.eval(context));
        } catch (ScriptException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return result;
    }

    // The driver function which generates a UUID, uses Nashorn to get the 1st
    // char, uses Java to get the 1st char, compares them and prints mismatches.
    // Theoretically if there was cross-talk, the variable binding might change
    // between the evaluation of the CompiledScript and the java charAt.
    public static void main(String[] args) {
        Stream.generate(UUID::randomUUID)
                .map(uuid -> uuid.toString())
                .limit(1000000)
                .parallel()
                .map(uuid -> runScript(script, context.get(), uuid)
                        + uuid.charAt(0))
                .filter(s -> !s.substring(0, 1).equals(s.substring(1, 2)))
                .forEach(System.out::println);
    }

}