一個 Java 方法,最多能定義多少參數(shù)?
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原文鏈接：http://justinblank.com/experiments/howmanytypeparameterscanajavamethodhave.html
機器之心編譯，參與：李志偉、張倩
在?JVM?中，一個 Java 方法，最多能定義多少參數(shù)呢？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？本文作者就是這樣一位充滿好奇心的 coder。
我最近給我的 QuickTheories 分支添加了一個接口：
@FunctionalInterface
public interface QuadFunction {
E apply(A a, B b, C c, D d);
}
讓我好奇的是這個方法能有多少個類型參數(shù)。到目前為止，我敢說，Java 語言規(guī)范并沒有談及這個問題。
對于實現(xiàn)定義的限制可能是什么，我有兩個猜測：
編譯器會設(shè)置一個可預(yù)測的限制，如 255 或 65535。
編譯器的緊急行為會由于實現(xiàn)細節(jié)（堆棧溢出或同樣不可預(yù)測/不相關(guān)的東西）而設(shè)置意外的限制。
我不想在源代碼上測試我那點可憐的 C++技巧，所以我決定只測試編譯器做了什么。我寫了一個 Python 腳本，它使用二進制搜索找到最少的致錯類型參數(shù)。完整的腳本放在 Github repo (https://github.com/hyperpape/java-max-type-params) 中。
腳本地址：https://github.com/hyperpape/java-max-type-params
生成方法很簡單。幸運的是，我們不必使用任何類型參數(shù)，只需以的形式發(fā)出它們：
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("}")
運行二進制搜索可以得到以下輸出：
>>> error: UTF8 representation for string "
這個錯誤有點模糊，但事后看來是可以預(yù)見的。編譯器生成的類文件包含許多字符串，包括類中每個方法的方法簽名。這些字符串存儲在常量池中，常量池中的條目最大為 65535 字節(jié)，這是由?JVM?規(guī)范規(guī)定的限制。
所以，我之前的猜測都不完全正確。類型參數(shù)的最大數(shù)目是一個突現(xiàn)特征（emergent property），而不是一個明確的決定。不過，并不是編譯器本身的實現(xiàn)導(dǎo)致了錯誤。
相反，JVM?的類文件格式限制了可以在類文件中表示的類型參數(shù)的數(shù)量。這是真的，盡管?JVM對泛型一無所知。這也意味著類型參數(shù)的最大數(shù)目完全取決于如何編寫方法。
我嘗試了一種新的編碼類型參數(shù)的方法（先前鏈接文件中的 write_Type_Compact），使用完整的合法 ASCII 字符（A-Z、a-z、$和_）。該實現(xiàn)有點過于復(fù)雜，因為可以使用字符 0～9，但不能是標識符的初始字符，因為 Java 關(guān)鍵字不能作為類型參數(shù)出現(xiàn)。我只是用等長的 UTF-8 字符替換了短單詞「if」和「do」。更緊湊的編碼將參數(shù)數(shù)量從 2776 增加到 3123。
不方便的是，_A 是一種合法的?Java?標識符，但 _ 不是。謝天謝地，我的編碼在不使用初始_情況下就生成了 3392 個 2 字節(jié)類型參數(shù)，因此我覺得沒有必要進行簿記以發(fā)出初始字符_。
再來一個小技巧
解壓類文件顯示，65536 個字符的大部分不是我生成的類型參數(shù)，而是子字符串 Ljava/lang/object 的重復(fù)實例。因為沒有提供關(guān)于類型參數(shù)的信息，所以類文件顯示它們擴展了對象，并在方法簽名中對其進行編碼。我修改了生成器來解決這個問題。
循環(huán)的關(guān)鍵部分是：
s = type_var(i)
f.write(s)
if (s != 'A'):
f.write(" extends A")
在類型參數(shù)中，除了一個實例 java/Lang/Object 之外的所有實例都被替換為 A。在進行了這個更改之后，編譯了一個具有 9851 個類型參數(shù)的方法。
由于參數(shù)的數(shù)量增加了很多，所以我使用的代碼肯定需要調(diào)整。使用非 ASCII Unicode 標識符可能是完全高效的必要條件，但簡單地指出這是可以做到的我就很滿意了。
這些都不重要
很難想象有人會達到這個極限。代碼生成有時會達到語言或編譯器的限制，但即使生成的代碼似乎也不太可能使用成百上千的類型參數(shù)。
盡管如此，如果我是規(guī)則制定者，我會考慮明確禁止任何類或方法具有 255 個以上的類型參數(shù)。明確的限制似乎更好，即使它只影響百萬分之一的程序。
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