一：为什么研究这么无聊的问题

这两天在读一本老书《Orange'S 一个操作系统的实现》，把丢了很长时间没研究的操作系统又重新拾起来了，在第三章讲解“保护模式”时，作者提到了调用门描述符中的Param Count只有5位，也就是说，最多只支持32个参数，这本来只是一个不是特别重要的细节，但是却勾起了我的思索：在JVM中，一个Java方法，最多能定义多少参数呢？我知道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？

二：实地考察

这种问题，第一步当然就是看看JVM中关于方法的定义，这里以openJDK10中的HotSpot为例。
在ConstMethod中，代表参数数量的字段为_size_of_parameters。

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

_size_of_parameters的类型为u2，在JVM中，u2为2个字节长，那么理论上来说，HotSpot支持的方法最大参数数量为2^16 - 1，即65535。
这个答案究竟是否正确呢？实践出真知！
当然我不会傻到真的去一个个定义65535个参数，那我岂不成了“数一亿粒米”的幼儿园老师了？Coder就得按照Coder的办法：

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

完美解放了生产力 。
生成完参数列表，定义好方法，当我满怀信心的开始编译时，编译器给了我狠狠一刀：

居然不是65535？那应该是多少呢？难道是一个字节长？废话不多说，我立即来实验了下255个参数，编译通过，再试了一下256，和65535时一样报错。那么结果很明显了，Java方法最多可以定义255个参数。
我查看了下Javac源码，在生成方法的字节码时，有方法参数数量限制判断：

 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。

事情到这里我很不甘心，HotSpot中明明是用两个字节长来定义的方法参数数量，莫非只是Javac在编译过程中做了限制？只要能成功编译出一个有256个参数的java方法，在虚拟机中一试便知，但是怎么才能绕过Javac呢？我觉得主要有以下两种办法：

1. 修改Javac源码，干掉以上参数限制这一段代码，再重新编译；
2. 利用字节码修改工具，硬改字节码，加上一个拥有256个参数的方法。

第一种方法看似简单，但是其实从openJDK中提取出来的Javac项目不能直接run，需要很多配置，而且源码依赖了很多jdk中的不可见类，操作起来很麻烦。所以这里我采用了第二种方法，工具选用的是老朋友javassist。
其实javassist使用起来很简单，这里我只需要对一个已有的class文件加上一个新方法即可：

 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(); }

以上就通过javassist成功的给Test.class 文件加上了一个拥有256个参数的方法testMax（）。现在让我们运行下Test.class试试：

 java com.wangxiandeng.test.Test

没想到这次虽然瞒过了编译器，却没有过的了虚拟机这一关，运行直接报错了：
错误: 加载主类 com.wangxiandeng.test.Test 时出现 LinkageError

 java.lang.ClassFormatError: Too many arguments in method signature in class file com/wangxiandeng/test/Test

看样子Java不仅仅在编译期会对方法参数数量做限制，在虚拟机运行期间同样会干这件事。

本着一查到底的精神，我在HotSpot源码中搜索了下上面报的错误，找到了虚拟机检查参数数量的地方：

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); } } ...... }

可见虚拟机在解析class文件中的方法时，会判断参数数量args_size是否大于MAX_ARGS_SIZE，如果大于则就会报错了。MAX_ARGS_SIZE为255。

这里有一点需要注意，在计算args_size时，有判断方法是否为static方法，如果不是static方法，则会在方法原有参数数量上再加一，这是因为非static方法会添加一个默认参数到参数列表首位：方法的真正执行者，即方法所属类的实例对象。
事情到这里总算大概明白了，Java static方法的参数最多只能有255个，非static方法最多只能有254个。虽然远不及我刚开始推测的65535个，但是这也完全够用了，毕竟你敢在你的项目里定义一个255个参数的方法而保证不被人打死吗。
有人可能要问，如果我定义的方法参数是变长参数呢？还有这种限制吗？这当然是没有的，因为变成参数的本质其实就是传递一个数组，你传再多的参数，编译后其实都只是一个数组而已。

其实Java不是限制方法的参数个数，而是限制参数的单位数量，我又回头看了下源码，Javac在编译期计算方法的参数个数时，调用的是这个方法：
Code.width(types.erasure(env.enclMethod.sym.type).getParameterTypes())
Code.width（）会根据参数类型，计算出以字节为单位的参数数量：

 public static int width(int typecode) { switch (typecode) { case LONGcode: case DOUBLEcode: return 2; case VOIDcode: return 0; default: return 1; } }

可见对于long、doubule，会占用两个单位数，所以说java方法最多只能有255个参数是不准确的，只能说java方法容许的参数总单位数为255。其实想想也对，java方法调用前会将参数进行压栈，虚拟机本身就应该基于方法传参占用的栈深度去进行限制。

另有知友提醒，《Java虚拟机规范》中其实已经做了说明，我翻了一下，在《Java虚拟机限制》这一小节中有提到：
方法的参数最多有255个，它是由方法描述符(§4.3.3)的定义所限制，如果方法调 用是针对实例或接口方法，那么这个限制也包􏰁着占有一个单元的 this。注意对于定义 在方法描述符中的参数长度来说，每个 long 和 double 参数都会占用两个长度单位，所 以如果有这些类型的话，最终的限制的最大值将会变小。
书中自有黄金屋啊！不过纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行，你说是不是呢？

三：一切都结束了

嗯，做完实验，写完文章，我总算把这件事搞明白了，女朋友早已在呼呼大睡，好像我确实很无聊，好像我确实还是一条咸鱼。

听说喜欢点关注的同学都长得帅