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扣丁學(xué)堂Java開發(fā)培訓(xùn)之ArrayList在foreach里remove問題詳解

2018-09-11 13:29:24 1204瀏覽

今天扣丁學(xué)堂Java培訓(xùn)老師給大家介紹一下關(guān)于Java方法能定義多少個參數(shù)的相關(guān)介紹，首先所謂方法，就是用來解決一類問題的代碼的有序組合，是一個功能模塊。

一般情況下，定義一個方法的語法是：

1、訪問修飾符：方法允許被訪問的權(quán)限范圍，可以是public、protected、private甚至可以省略，其中public表示該方法可以被其他任何代碼調(diào)用，其他幾種修飾符的使用在后面章節(jié)中會詳細(xì)講解滴

2、返回值類型：方法返回值的類型，如果方法不返回任何值，則返回值類型指定為void；如果方法具有返回值，則需要指定返回值的類型，并且在方法體中使用return語句返回值

3、方法名：定義的方法的名字，必須使用合法的標(biāo)識符

4、參數(shù)列表：傳遞給方法的參數(shù)列表，參數(shù)可以有多個，多個參數(shù)間以逗號隔開，每個參數(shù)由參數(shù)類型和參數(shù)名組成，以空格隔開

一：為什么研究這么無聊的問題

這兩天在讀一本老書《Orange'S一個操作系統(tǒng)的實現(xiàn)》，把丟了很長時間沒研究的操作系統(tǒng)又重新拾起來了，在第三章講解“保護模式”時，作者提到了調(diào)用門描述符中的ParamCount只有5位，也就是說，最多只支持32個參數(shù)，這本來只是一個不是特別重要的細(xì)節(jié)，但是卻勾起了我的思索：在JVM中，一個Java方法，最多能定義多少參數(shù)呢？我知道這是一個很無聊的問題，即使能定義一萬個，十萬個，誰又會真的去這么做呢。但是作為一個Coder，最重要的不就是好奇心嗎，沒有好奇心，和一條咸魚又有什么區(qū)別呢？

二：實地考察

這種問題，第一步當(dāng)然就是看看JVM中關(guān)于方法的定義，這里以openJDK10中的HotSpot為例。

在ConstMethod中，代表參數(shù)數(shù)量的字段為_size_of_parameters。

u2  _size_of_parameters;  // size of the parameter block (receiver + arguments) in words

_size_of_parameters的類型為u2，在JVM中，u2為2個字節(jié)長，那么理論上來說，HotSpot支持的方法最大參數(shù)數(shù)量為2^16-1，即65535。

這個答案究竟是否正確呢？實踐出真知！

當(dāng)然我不會傻到真的去一個個定義65535個參數(shù)，那我豈不成了“數(shù)一億粒米”的幼兒園老師了？Coder就得按照Coder的辦法：

public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 65535; i++) {
 System.out.print("int a" + i + ",");
}
}

完美解放了生產(chǎn)力??。

生成完參數(shù)列表，定義好方法，當(dāng)我滿懷信心的開始編譯時，編譯器給了我狠狠一刀：

居然不是65535？那應(yīng)該是多少呢？難道是一個字節(jié)長？廢話不多說，我立即來實驗了下255個參數(shù)，編譯通過，再試了一下256，和65535時一樣報錯。那么結(jié)果很明顯了，Java方法最多可以定義255個參數(shù)。

我查看了下Javac源碼，在生成方法的字節(jié)碼時，有方法參數(shù)數(shù)量限制判斷：

if (Code.width(types.erasure(env.enclMethod.sym.type).getParameterTypes()) + extras > ClassFile.MAX_PARAMETERS) {
log.error(tree.pos(), "limit.parameters");
nerrs++;
}

其中ClassFile.MAX_PARAMETERS=255。

事情到這里我很不甘心，HotSpot中明明是用兩個字節(jié)長來定義的方法參數(shù)數(shù)量，莫非只是Javac在編譯過程中做了限制？只要能成功編譯出一個有256個參數(shù)的java方法，在虛擬機中一試便知，但是怎么才能繞過Javac呢？

我覺得主要有以下兩種辦法：

一：修改Javac源碼，干掉以上參數(shù)限制這一段代碼，再重新編譯；

二：利用字節(jié)碼修改工具，硬改字節(jié)碼，加上一個擁有256個參數(shù)的方法。

第一種方法看似簡單，但是其實從openJDK中提取出來的Javac項目不能直接run，需要很多配置，而且源碼依賴了很多jdk中的不可見類，操作起來很麻煩。所以這里我采用了第二種方法，工具選用的是老朋友javassist。

其實javassist使用起來很簡單，這里我只需要對一個已有的class文件加上一個新方法即可：

try {
 StringBuilder sb = new StringBuilder();
 
 sb.append("public static void testMax(");
 
 for (int i = 0; i < 256; i++) {
 sb.append("int a" + i);
 if(i < 255) {
  sb.append(",");
 }
 }
 sb.append("){}");
 
 ClassPool cPool = new ClassPool(true);
 cPool.insertClassPath("/Users/wanginbeijing/Documents/MyProgramings/java/Mine/test/src");
 CtClass cClass = cPool.get("com.wangxiandeng.test.Test");
 CtMethod newMethod = CtNewMethod.make(sb.toString(), cClass);
 cClass.addMethod(newMethod);
 cClass.writeFile("/Users/wanginbeijing/Documents/MyProgramings/java/Mine/test/src");
} catch (NotFoundException e) {
 e.printStackTrace();
} catch (CannotCompileException e) {
 e.printStackTrace();
} catch (
 IOException e) {
 e.printStackTrace();
}

以上就通過javassist成功的給Test.class文件加上了一個擁有256個參數(shù)的方法testMax（）?，F(xiàn)在讓我們運行下Test.class試試：

javacom.wangxiandeng.test.Test

沒想到這次雖然瞞過了編譯器，卻沒有過的了虛擬機這一關(guān)，運行直接報錯了：

錯誤:加載主類com.wangxiandeng.test.Test時出現(xiàn)LinkageError

java.lang.ClassFormatError:Toomanyargumentsinmethodsignatureinclassfilecom/wangxiandeng/test/Test

看樣子Java不僅僅在編譯期會對方法參數(shù)數(shù)量做限制，在虛擬機運行期間同樣會干這件事。

本著一查到底的精神，我在HotSpot源碼中搜索了下上面報的錯誤，找到了虛擬機檢查參數(shù)數(shù)量的地方：

try {
 StringBuilder sb = new StringBuilder();
 
 sb.append("public static void testMax(");
 
 for (int i = 0; i < 256; i++) {
 sb.append("int a" + i);
 if(i < 255) {
  sb.append(",");
 }
 }
 sb.append("){}");
 
 ClassPool cPool = new ClassPool(true);
 cPool.insertClassPath("/Users/wanginbeijing/Documents/MyProgramings/java/Mine/test/src");
 CtClass cClass = cPool.get("com.wangxiandeng.test.Test");
 CtMethod newMethod = CtNewMethod.make(sb.toString(), cClass);
 cClass.addMethod(newMethod);
 cClass.writeFile("/Users/wanginbeijing/Documents/MyProgramings/java/Mine/test/src");
} catch (NotFoundException e) {
 e.printStackTrace();
} catch (CannotCompileException e) {
 e.printStackTrace();
} catch (
 IOException e) {
 e.printStackTrace();
}

可見虛擬機在解析class文件中的方法時，會判斷參數(shù)數(shù)量args_size是否大于MAX_ARGS_SIZE，如果大于則就會報錯了。MAX_ARGS_SIZE為255。

這里有一點需要注意，在計算args_size時，有判斷方法是否為static方法，如果不是static方法，則會在方法原有參數(shù)數(shù)量上再加一，這是因為非static方法會添加一個默認(rèn)參數(shù)到參數(shù)列表首位：方法的真正執(zhí)行者，即方法所屬類的實例對象。

事情到這里總算大概明白了，Javastatic方法的參數(shù)最多只能有255個，非static方法最多只能有254個。雖然遠(yuǎn)不及我剛開始推測的65535個，但是這也完全夠用了，畢竟你敢在你的項目里定義一個255個參數(shù)的方法而保證不被人打死嗎??。

有人可能要問，如果我定義的方法參數(shù)是變長參數(shù)呢？還有這種限制嗎？這當(dāng)然是沒有的，因為變成參數(shù)的本質(zhì)其實就是傳遞一個數(shù)組，你傳再多的參數(shù)，編譯后其實都只是一個數(shù)組而已。

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