在 JVM 中,一个 Java 方法,最多能定义多少参数呢?这是一个很无聊的问题,即使能定义一万个,十万个,谁又会真的去这么做呢。但是作为一个 coder,最重要的不就是好奇心吗,没有好奇心,和一条咸鱼又有什么区别呢?本文作者就是这样一位充满好奇心的 coder。
选自 justinblank,机器之心编译,参与:李志伟、张倩。
我最近给我的 QuickTheories 分支添加了一个接口:
@FunctionalInterfacepublic interface QuadFunction<A, B, C, D, E> { E apply(A a, B b, C c, D d);}复制代码
让我好奇的是这个方法能有多少个类型参数。到目前为止,我敢说,Java 语言规范并没有谈及这个问题。
对于实现定义的限制可能是什么,我有两个猜测:
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编译器会设置一个可预测的限制,如 255 或 65535。
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编译器的紧急行为会由于实现细节(堆栈溢出或同样不可预测/不相关的东西)而设置意外的限制。
我不想在源代码上测试我那点可怜的 C++技巧,所以我决定只测试编译器做了什么。我写了一个 Python 脚本,它使用二进制搜索找到最少的致错类型参数。完整的脚本放在 Github repo ( github.com/hyperpape/j… ) 中。
脚本地址: github.com/hyperpape/j…
生成方法很简单。幸运的是,我们不必使用任何类型参数,只需以<a,b,c…>的形式发出它们:
def write_type_plain(count): with open('Test.java', 'w') as f: f.write("public class Test {\n") f.write("public <") for i in range(count): if (i > 0): f.write(", ") f.write("A" + str(i + 1)) f.write("> void testMethod() {}") f.write("}")复制代码
运行二进制搜索可以得到以下输出:
>>> error: UTF8 representation for string "<A1:Ljava/lang/Objec..." is too long for the constant pool>>> largest type: 2776复制代码
这个错误有点模糊,但事后看来是可以预见的。编译器生成的类文件包含许多字符串,包括类中每个方法的方法签名。这些字符串存储在常量池中,常量池中的条目最大为 65535 字节,这是由 JVM 规范规定的限制。
所以,我之前的猜测都不完全正确。类型参数的最大数目是一个突现特征(emergent property),而不是一个明确的决定。不过,并不是编译器本身的实现导致了错误。
相反,JVM 的类文件格式限制了可以在类文件中表示的类型参数的数量。这是真的,尽管 JVM 对泛型一无所知。这也意味着类型参数的最大数目完全取决于如何编写方法。
我尝试了一种新的编码类型参数的方法(先前链接文件中的 write_Type_Compact),使用完整的合法 ASCII 字符(A-Z、a-z、$和_)。该实现有点过于复杂,因为可以使用字符 0~9,但不能是标识符的初始字符,因为 Java 关键字不能作为类型参数出现。我只是用等长的 UTF-8 字符替换了短单词「if」和「do」。更紧凑的编码将参数数量从 2776 增加到 3123。
不方便的是,_A 是一种合法的 Java 标识符,但 _ 不是。谢天谢地,我的编码在不使用初始_情况下就生成了 3392 个 2 字节类型参数,因此我觉得没有必要进行簿记以发出初始字符_。