java - Java 8 中的 ClassFormatError？

Question

我正在创建一个类似于 java.util.LinkedList 的类，但得到了一个完全出乎意料的 ClassFormatError。我的 IDE 没有显示任何警告。仅供引用，我正在使用 Java 8u20。 更新:在 Java 8u60 中修复。

T̶h̶i̶s̶̶i̶n̶c̶l̶u̶d̶e̶s̶̶a̶l̶l̶̶r̶e̶l̶e̶v̶a̶n̶t̶̶m̶e̶t̶h̶o̶d̶s̶:̶更新示例为完全可编译:

import java.io.Serializable;
import java.util.*;
import java.util.function.Function;

public class Foo<E> implements Deque<E>, Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 0L;

    private final Node sentinel = sentinelInit();
    private final Iterable<Node> nodes = (Iterable<Node> & Serializable) () -> new Iterator<Node>() {
        @SuppressWarnings("UnusedDeclaration")
        private static final long serialVersionUID = 0L;

        private Node next = sentinel.next;

        @Override
        public boolean hasNext() {
            return next != sentinel;
        }

        @Override
        public Node next() {
            if (!hasNext()) {
                throw new NoSuchElementException();
            }
            Node old = next;
            next = next.next;
            return old;
        }

        @Override
        public void remove() {
             if (next.previous == sentinel) {
                throw new IllegalStateException();
            }
            removeNode(next.previous);
        }
    };

    @Override
    public boolean isEmpty() {
        return false;
    }

    @Override
    public Object[] toArray() {
        return new Object[0];
    }

    @Override
    public <T> T[] toArray(T[] a) {
        return null;
    }

    @Override
    public boolean containsAll(Collection<?> c) {
        return false;
    }

    @Override
    public boolean removeAll(Collection<?> c) {
        return false;
    }

    @Override
    public boolean retainAll(Collection<?> c) {
        return false;
    }

    @Override
    public void clear() {

    }

    @Override
    public void addFirst(E e) {

    }

    @Override
    public void addLast(E e) {

    }

    @Override
    public boolean offerLast(E e) {
        return false;
    }

    @Override
    public E removeFirst() {
        return null;
    }

    @Override
    public E removeLast() {
        return null;
    }

    @Override
    public E pollFirst() {
        return null;
    }

    @Override
    public E getFirst() {
        return null;
    }

    @Override
    public E getLast() {
        return null;
    }

    @Override
    public E peekFirst() {
        return null;
    }

    @Override
    public boolean removeFirstOccurrence(Object o) {
        return false;
    }

    @Override
    public boolean removeLastOccurrence(Object o) {
        return false;
    }

    @Override
    public E remove() {
        return null;
    }

    @Override
    public E element() {
       return null;
    }

    @Override
    public void push(E e) {

    }

    @Override
    public E pop() {
        return null;
    }

    @Override
    public boolean contains(Object o) {
        return false;
    }

    @Override
    public boolean offerFirst(E e) {
        return false;
    }

    @Override
    public E pollLast() {
        return null;
    }

    @Override
    public E peekLast() {
        return null;
    }

    @Override
    public boolean offer(E e) {
        Node node = new Node(e);
        sentinel.previous.next = node;
        node.previous = sentinel.previous;
        sentinel.previous = node;
        node.next = sentinel;
        return true;
    }

    @Override
    public E poll() {
        return null;
    }

    @Override
    public E peek() {
        return null;
    }

    @Override
    public boolean remove(Object o) {
        for (Node node : nodes) {
            if (node.value.equals(o)) {
                removeNode(node);
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    @Override
    public int size() {
        return 0;
    }

    @Override
    public Iterator<E> descendingIterator() {
        return null;
    }

    @Override
    public Iterator<E> iterator() {
        return new Iterator<E>() {
            private final Iterator<Node> backingIter = nodes.iterator();

            @Override
            public boolean hasNext() {
                return backingIter.hasNext();
            }

            @Override
            public E next() {
                return backingIter.next().value;
            }

            @Override
            public void remove() {
                backingIter.remove();
            }
        };
    }

    private Node sentinelInit() {
        Node sentinel = new Node();
        sentinel.next = sentinel;
        sentinel.previous = sentinel;
        return sentinel;
    }

    private void removeNode(Node node) {
        node.previous.next = node.next;
        node.next.previous = node.previous;
    }

    private class Node implements Serializable {
        private static final long serialVersionUID = 0L;
        public E value;
        public Node next;
        public Node previous;

        public Node(E value) {
            this.value = value;
        }

        public Node() {
            this(null);
        }
    }

    public static <I, O> List<O> map(Function<? super I, O> function, Iterable<I> objects) {
        ArrayList<O> returned = new ArrayList<>();
        for (I obj : objects) {
            returned.add(function.apply(obj));
        }
        return returned;
    }

    @Override
    public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
        boolean ret = false;
        for (boolean changed : map(this::add, c)) {
            if (changed) {
                ret = true;
            }
        }
        return ret;
    }

    @Override
    public boolean add(E e) {
        if (!offer(e)) {
            throw new IllegalStateException();
        }
        return true;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Foo<String> list = new Foo<>();
        System.out.println("Constructed list");
        list.addAll(Arrays.asList("a", "B", "c"));
        System.out.println("Added a, B and c.");
        list.forEach(System.out::println);
        list.remove("B");
        list.forEach(System.out::println);
    }
}

这是输出:

Constructed list
Added a, B and c.
Exception in thread "main" java.lang.ClassFormatError: Duplicate field name&signature in class file uk/org/me/Foo$1
    at java.lang.ClassLoader.defineClass1(Native Method)
    at java.lang.ClassLoader.defineClass(ClassLoader.java:760)
    at java.security.SecureClassLoader.defineClass(SecureClassLoader.java:142)
    at java.net.URLClassLoader.defineClass(URLClassLoader.java:455)
    at java.net.URLClassLoader.access$100(URLClassLoader.java:73)
    at java.net.URLClassLoader$1.run(URLClassLoader.java:367)
    at java.net.URLClassLoader$1.run(URLClassLoader.java:361)
    at java.security.AccessController.doPrivileged(Native Method)
    at java.net.URLClassLoader.findClass(URLClassLoader.java:360)
    at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:424)
    at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass(Launcher.java:308)
    at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:357)
    at uk.org.me.Foo.lambda$new$c83cc381$1(Foo.java:18)
    at uk.org.me.Foo$$Lambda$1/1392838282.iterator(Unknown Source)
    at uk.org.me.Foo$2.<init>(Foo.java:222)
    at uk.org.me.Foo.iterator(Foo.java:221)
    at java.lang.Iterable.forEach(Iterable.java:74)
    at uk.org.me.Foo.main(Foo.java:300)
    at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
    at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62)
    at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
    at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:483)
    at com.intellij.rt.execution.application.AppMain.main(AppMain.java:134)

Answer 1

您的代码是有效的，ClassFormatError 是由于 Java 8 编译器中的错误造成的。我认为您已经发现了一个边缘案例:加载为 lambda 表达式主体生成的类文件，其中包含一个与该主体中被覆盖的方法同名的变量可能会失败。

我将您的代码粘贴到最新版本的 Intellij Idea (13.1.5)、NetBeans (8.0.1) 和 Eclipse (Kepler SR2) 中。在所有情况下编译的代码。运行时，它在 NetBeans 和 Idea 中因 ClassFormatError 而失败，但在 Eclipse 中运行良好。

堆栈跟踪显示错误是由于尝试加载由分配给实例变量 Foo.nodes 的 lamba 表达式生成的类失败而引起的。根本原因是在分配给 Foo.nodes 的 lambda 主体中，您有一个变量 next 与覆盖方法 next() 同名>。

正如您已经注意到的，如果您将声明 private Node next = sentinel.next; 中的变量重命名为某个唯一值(例如 next2)，问题就来了离开。同样，将其重命名为不同的覆盖方法(即 remove 或 hasNext)会导致问题再次出现。 ClassFormatError(“Duplicate field name&signature”)附带的消息准确描述了问题，但根本没有解释为什么这应该是一个如此精确定义的运行时错误；编译的代码，并且方法和变量具有相同的名称是合法的(如果不明智的话)。在 next 前加前缀“this”。没有解决问题。

在失败的 Idea 类文件(在我的例子中是 foo/Foo$1)上运行 javap 显示:

C:\Idea\Java8\Foo\out\production\Foo\foo>"C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_20\bin\javap.exe" Foo$1.class
Compiled from "Foo.java"
class foo.Foo$1 implements java.util.Iterator<foo.Foo<E>.Node> {
  final foo.Foo this$0;
  foo.Foo$1(foo.Foo);
  public boolean hasNext();
  public foo.Foo<E>.Node next();
  public void remove();
} 

但是，在运行良好的相应 Eclipse 类上运行 javap 会显示一个额外的条目:

public java.lang.Object next();

如果 lambda 主体中的变量 next 被重命名为唯一的东西，那么额外的方法条目也会神奇地出现在 Idea 类文件中，从而允许代码运行。我建议您将此作为编译器错误报告给 JetBrains。

此外，作为一个不相关的问题，Iterator 接口(interface)将 remove() 实现为 Java 8 中的默认方法。因为您永远不会调用 Iterator.remove( ) 你可以删除你的两个实现。

更新:我针对 Oracle 的这个问题提出了一个错误 ( JDK-8080842 )，并且将在 1.8.0_60 版本中修复它。

更新更新 (8/27/15):Oracle 已在 8u60 之后的所有版本中修复了此问题。我验证了针对 8u60 的修复。错误 JDK-8080842 引用。