JRuby 生成 JVM 字節碼：從 RubyInline 到 Duby 語言探索

動機：性能極致追求

JRuby 性能逼近 CRuby，但熱點代碼仍需進一步優化。CRuby 有 RubyInline 內嵌 C 擴展，JRuby 陣營推出 RubyInline Java Builder 即時編譯嵌入 Java 代碼。

三種代碼生成路徑對比

1. RubyInline for JRuby（需 JDK 6）

class FastMath
  inline :Java do |builder|
    builder.package "org.jruby.test"
    builder.java %q{
      public static long factorial_java(int max) {
        int i=max, result=1;
        while (i >= 2) { result *= i--; }
        return result;
      }
    }
  end
end

缺點：強依賴 JDK 6 編譯器 API，部分環境不可用。

2. 直接生成 JVM 字節碼（Compiler DSL）

Charles Nutter 嘗試字節碼 DSL，如構建 `bar` 方法將小寫字符串加入 ArrayList：

method(:bar, ArrayList, String, ArrayList) do
  aload 1
  invokevirtual(String, :toLowerCase, String)
  aload 2
  swap
  invokevirtual(ArrayList, :add, [Boolean::TYPE, Object])
  aload 2
  areturn
end

門檻極高，需深諳 JVM 指令集。

3. Duby 語言：Ruby 語法 + 類型推斷 → 快速字節碼

class Fac
  def self.fac(max)
    {max => :int, :return => :int}
    i = max
    result = 1
    while i > 1
      result *= i
      i -= 1
    end
    result
  end
end

原型階段，展示以 Ruby 子集實現靜態類型推斷生成高性能字節碼的可能性，類比 Squeak Smalltalk 的 Slang。Rubinius 亦規劃類似 Garnet 方案。

選擇建議

• 需快速內嵌 Java 優化熱點 → RubyInline Java Builder（JDK 6 可用時）。
• 編譯器/框架開發者 → 字節碼 DSL 或 Duby 類語言。
• 常規應用開發 → 優先優化算法與 JRuby 運行時配置，謹慎引入代碼生成複雜度。