Java代碼中與Lua相互調用實現詳解

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一、方案

Java與Lua相互調用案例比較少，因此項目使用需要做詳細的性能測試，本內容隻做粗略測試。

目前已完成初版Lua-Java調用框架開發，後期有時間準備把框架進行抽象，並開源出來，感興趣的小夥伴歡迎關註下。

目前最常見的方案：luaj，純Java實現的Lua解析器，基於Lua 5.2

LuaJ的原理：用Java實現瞭一套Lua的編譯器，本質上是把Lua文件中的Lua語言動態編譯成瞭Java字節碼，因此會收到諸多限制（比如第三方庫的問題），而LuaJ本質上也隻是運行在JVM上的Java字節碼，和運行在C編譯器環境下的Lua是有區別的

Maven pom

雖然源碼已有3.0.2版本，但作者未上傳maven，如有需要，可以自行導入jar包（源碼中已打好3.0.2的jar包）

<dependency>
    <groupId>org.luaj</groupId>
    <artifactId>luaj-jse</artifactId>
    <version>3.0.1</version>
</dependency>

二、性能測試

以下我們以最基本的for循環並執行加法操作為例，分別在java外部for一萬次，並在lua內部再for一萬次

java原生代碼

原生代碼執行時間：1ms ~ 2ms

private static void runJava(int iterNum) {
    beg = System.currentTimeMillis();
    for (int j = 0; j &lt; iterNum; j++) {
        int a = 0;
        for (int i = 0; i &lt; 10000; i++) {
            a = a + i;
        }
    }
    end = System.currentTimeMillis();
}

lua腳本

function test()
    a = 0;
    for i = 0, 10000, 1 do
        a = a + i;
    end
end

1. ScriptEngine調用方式

調用方式：外部10000次調用，lua內部10000次循環a++ 總時間：8.9s左右 平均一次lua方法調用（1w次a++）：0.89ms lua內部一次循環調用（1次a++）：0.000089ms 修改lua內部循環1次 時間：10ms 平均一次lua方法調用：0.001ms

// ==================================================================================
// ScriptEngine方式
// ==================================================================================
Reader reader = new FileReader(luaStr);
LuaScriptEngine luaScriptEngine = (LuaScriptEngine) new LuaScriptEngineFactory().getScriptEngine();
// 使用luajc編譯器，比默認luac編譯器快3倍
LuajContext context = (LuajContext) luaScriptEngine.getContext();
LuaJC.install(context.globals);
CompiledScript compiledScript = luaScriptEngine.compile(reader);
Bindings bindings = new SimpleBindings();
compiledScript.eval(bindings);
LuaFunction luafunc = (LuaFunction) bindings.get("test");
beg = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i &lt; iterNum; i++) {
    luafunc.call();
}
end = System.currentTimeMillis();
// ==================================================================================

2. Globals調用方式

調用方式：外部10000次調用，lua內部10000次循環a++ 時間：2.3s左右 平均一次lua方法調用：0.23ms lua內部一次循環調用：0.000023ms 修改lua內部循環1次 時間：4ms 平均一次lua方法調用：0.0004ms

// ==================================================================================
// Global方式
// ==================================================================================
Globals globals = JsePlatform.standardGlobals();
// 使用luajc編譯器，比默認luac編譯器快3倍
LuaJC.install(globals);
LuaValue doFile = globals.get("dofile");
doFile.call(LuaValue.valueOf(luaStr));
LuaValue luaValue = globals.get("test");
beg = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i &lt; iterNum; i++) {
    luaValue.call();
}
end = System.currentTimeMillis();
  1w*1w調用總時間 平均一次lua腳本時間 lua內部一次循環時間
Java 1ms-2ms – –
ScriptEngine 8.9s 0.89ms 0.000089ms
Globals 2.3s 0.23ms 0.000023ms

3. lua調用java

把lua內的循環10000次，挪到java方法執行，java for(10000) -> lua -> java for(10000)

function test()
    luaTestJava:javaLoop()
end

Java提供loop方法

public static void javaLoop() {
    int a = 0;
    for (int i = 0; i < 10000; i++) {
        a = a + i;
    }
}

Global調用方式：5ms ScriptEngine調用方式：30ms

三、結論

  • luaj沒有jit
  • 目前看來，在luaJ這個方案下，Globals的調用方式速度最快
  • 同樣的代碼，在lua執行和在java執行始終是有差距的，lua執行就是比java執行慢很多 後經過分析源碼，發現luaj的每一次++操作，都會new出LuaValue對象，經過dump也發現測試中的LuaValue對象創建非常多
  • luaJ的實現相對完整，lua和java可以相互調用，相互傳參

作者的文檔裡說，某些情況下，luajc編譯模式的效率和基於C的lua效率差不多源碼中的示例

四、其他調用方式？

脫離java環境的lua編譯器，lua單獨運行進程，提供服務，java跨進程調用服務（沒有嘗試過，不知道跨進程調用掉率如何，也不知道lua進程資源占用情況） 這樣lua可以使用luajit，也不受版本限制（luaJ是5.2）

以上就是Java代碼中與Lua相互調用實現詳解的詳細內容，更多關於Java代碼與Lua相互調用的資料請關註WalkonNet其它相關文章！

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