如何定義 Java 中的方法

所謂方法，就是用來(lái)解決一類問(wèn)題的代碼的有序組合，是一個(gè)功能模塊。

一般情況下，定義一個(gè)方法的語(yǔ)法是：

其中：

1、 訪問(wèn)修飾符：方法允許被訪問(wèn)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(huì)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(yǔ)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(shí)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(gè)，多個(gè)參數(shù)間以逗號(hào)隔開，每個(gè)參數(shù)由參數(shù)類型和參數(shù)名組成，以空格隔開

本文將詳細(xì)的介紹Java方法能定義多少個(gè)參數(shù)的相關(guān)內(nèi)容，下面話不多說(shuō)了，來(lái)一起看看詳細(xì)的介紹吧

一：為什么研究這么無(wú)聊的問(wèn)題

這兩天在讀一本老書《Orange'S 一個(gè)操作系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)》，把丟了很長(zhǎng)時(shí)間沒研究的操作系統(tǒng)又重新拾起來(lái)了，在第三章講解“保護(hù)模式”時(shí)，作者提到了調(diào)用門描述符中的Param Count只有5位，也就是說(shuō)，最多只支持32個(gè)參數(shù)，這本來(lái)只是一個(gè)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(gè)Java方法，最多能定義多少參數(shù)呢？我知道這是一個(gè)很無(wú)聊的問(wèn)題，即使能定義一萬(wàn)個(gè)，十萬(wàn)個(gè)，誰(shuí)又會(huì)真的去這么做呢。但是作為一個(gè)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(shí)地考察

這種問(wèn)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(gè)字節(jié)長(zhǎng)，那么理論上來(lái)說(shuō)，HotSpot支持的方法最大參數(shù)數(shù)量為2^16 - 1，即65535。

這個(gè)答案究竟是否正確呢？實(shí)踐出真知！

當(dāng)然我不會(huì)傻到真的去一個(gè)個(gè)定義65535個(gè)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(shí)，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(gè)字節(jié)長(zhǎng)？廢話不多說(shuō)，我立即來(lái)實(shí)驗(yàn)了下255個(gè)參數(shù)，編譯通過(guò)，再試了一下256，和65535時(shí)一樣報(bào)錯(cuò)。那么結(jié)果很明顯了，Java方法最多可以定義255個(gè)參數(shù)。

我查看了下Javac源碼，在生成方法的字節(jié)碼時(shí)，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(gè)字節(jié)長(zhǎng)來(lái)定義的方法參數(shù)數(shù)量，莫非只是Javac在編譯過(guò)程中做了限制？只要能成功編譯出一個(gè)有256個(gè)參數(shù)的java方法，在虛擬機(jī)中一試便知，但是怎么才能繞過(guò)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(gè)擁有256個(gè)參數(shù)的方法。

第一種方法看似簡(jiǎn)單，但是其實(shí)從openJDK中提取出來(lái)的Javac項(xiàng)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(lái)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(shí)javassist使用起來(lái)很簡(jiǎn)單，這里我只需要對(duì)一個(gè)已有的class文件加上一個(gè)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(guò)javassist成功的給Test.class 文件加上了一個(gè)擁有256個(gè)參數(shù)的方法testMax（）。現(xiàn)在讓我們運(yùn)行下Test.class試試：

 java com.wangxiandeng.test.Test

沒想到這次雖然瞞過(guò)了編譯器，卻沒有過(guò)的了虛擬機(jī)這一關(guān)，運(yùn)行直接報(bào)錯(cuò)了：

錯(cuò)誤: 加載主類 com.wangxiandeng.test.Test 時(shí)出現(xiàn) LinkageError
        java.lang.ClassFormatError: Too many arguments in method signature in class file com/wangxiandeng/test/Test

看樣子Java不僅僅在編譯期會(huì)對(duì)方法參數(shù)數(shù)量做限制，在虛擬機(jī)運(yùn)行期間同樣會(huì)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(bào)的錯(cuò)誤，找到了虛擬機(jī)檢查參數(shù)數(shù)量的地方：

Method* ClassFileParser::parse_method(const ClassFileStream* const cfs,
     bool is_interface,
     const ConstantPool* cp,
     AccessFlags* const promoted_flags,
     TRAPS) {
 ......
 if (_need_verify) {
  args_size = ((flags & JVM_ACC_STATIC) ? 0 : 1) +verify_legal_method_signature(name, signature, CHECK_NULL);

  if (args_size > MAX_ARGS_SIZE) {
   classfile_parse_error("Too many arguments in method signature in class file %s", CHECK_NULL);
  }
 }
 ......
}

可見虛擬機(jī)在解析class文件中的方法時(shí)，會(huì)判斷參數(shù)數(shù)量args_size是否大于MAX_ARGS_SIZE，如果大于則就會(huì)報(bào)錯(cuò)了。MAX_ARGS_SIZE為255。

這里有一點(diǎn)需要注意，在計(jì)算args_size時(shí)，有判斷方法是否為static方法，如果不是static方法，則會(huì)在方法原有參數(shù)數(shù)量上再加一，這是因?yàn)榉莝tatic方法會(huì)添加一個(gè)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(shí)例對(duì)象。

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

有人可能要問(wèn)，如果我定義的方法參數(shù)是變長(zhǎng)參數(shù)呢？還有這種限制嗎？這當(dāng)然是沒有的，因?yàn)樽兂蓞?shù)的本質(zhì)其實(shí)就是傳遞一個(gè)數(shù)組，你傳再多的參數(shù)，編譯后其實(shí)都只是一個(gè)數(shù)組而已。

一切都結(jié)束了

嗯，做完實(shí)驗(yàn)，寫完文章，我總算把這件事搞明白了，女朋友早已在呼呼大睡，好像我確實(shí)很無(wú)聊，好像我確實(shí)還是一條咸魚🐟。

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部?jī)?nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，如果有疑問(wèn)大家可以留言交流，謝謝大家對(duì)腳本之家的支持。

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