Java代碼中與Lua相互調(diào)用實現(xiàn)詳解

更新時間：2022年08月29日 10:58:49 作者：HenryBlog

這篇文章主要為大家介紹了Java代碼中與Lua相互調(diào)用實現(xiàn)詳解，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進步，早日升職加薪

一、方案

Java與Lua相互調(diào)用案例比較少，因此項目使用需要做詳細的性能測試，本內(nèi)容只做粗略測試。

目前已完成初版Lua-Java調(diào)用框架開發(fā)，后期有時間準(zhǔn)備把框架進行抽象，并開源出來，感興趣的小伙伴歡迎關(guān)注下。

目前最常見的方案：luaj，純Java實現(xiàn)的Lua解析器，基于Lua 5.2

LuaJ的原理：用Java實現(xiàn)了一套Lua的編譯器，本質(zhì)上是把Lua文件中的Lua語言動態(tài)編譯成了Java字節(jié)碼，因此會收到諸多限制（比如第三方庫的問題），而LuaJ本質(zhì)上也只是運行在JVM上的Java字節(jié)碼，和運行在C編譯器環(huán)境下的Lua是有區(qū)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(dǎo)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(huán)并執(zhí)行加法操作為例，分別在java外部for一萬次，并在lua內(nèi)部再for一萬次

java原生代碼

原生代碼執(zhí)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(diào)用方式

調(diào)用方式：外部10000次調(diào)用，lua內(nèi)部10000次循環(huán)a++ 總時間：8.9s左右平均一次lua方法調(diào)用（1w次a++）：0.89ms lua內(nèi)部一次循環(huán)調(diào)用（1次a++）：0.000089ms 修改lua內(nèi)部循環(huán)1次時間：10ms 平均一次lua方法調(diào)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(rèn)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(diào)用方式

調(diào)用方式：外部10000次調(diào)用，lua內(nèi)部10000次循環(huán)a++ 時間：2.3s左右平均一次lua方法調(diào)用：0.23ms lua內(nèi)部一次循環(huán)調(diào)用：0.000023ms 修改lua內(nèi)部循環(huán)1次時間：4ms 平均一次lua方法調(diào)用：0.0004ms

// ==================================================================================
// Global方式
// ==================================================================================
Globals globals = JsePlatform.standardGlobals();
// 使用luajc編譯器，比默認(rèn)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(diào)用總時間	平均一次lua腳本時間	lua內(nèi)部一次循環(huán)時間
Java	1ms-2ms	-	-
ScriptEngine	8.9s	0.89ms	0.000089ms
Globals	2.3s	0.23ms	0.000023ms

3. lua調(diào)用java

把lua內(nèi)的循環(huán)10000次，挪到j(luò)ava方法執(zhí)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(diào)用方式：5ms ScriptEngine調(diào)用方式：30ms

三、結(jié)論

luaj沒有jit
目前看來，在luaJ這個方案下，Globals的調(diào)用方式速度最快
同樣的代碼，在lua執(zhí)行和在java執(zhí)行始終是有差距的，lua執(zhí)行就是比java執(zhí)行慢很多 后經(jīng)過分析源碼，發(fā)現(xiàn)luaj的每一次++操作，都會new出LuaValue對象，經(jīng)過dump也發(fā)現(xiàn)測試中的LuaValue對象創(chuàng)建非常多
luaJ的實現(xiàn)相對完整，lua和java可以相互調(diào)用，相互傳參

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