Lambda表达式在运行时出现java.lang.BootstrapMethodError错误

Question

Lambda表达式在运行时出现java.lang.BootstrapMethodError错误

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在一个包（a）中，我有两个功能接口：

package a;

@FunctionalInterface
interface Applicable<A extends Applicable<A>> {

    void apply(A self);
}

package a;

@FunctionalInterface
public interface SomeApplicable extends Applicable<SomeApplicable> {
}

超级接口中的apply方法以self作为A参数，否则如果使用Applicable<A>，则类型将在包外不可见，因此无法实现该方法。

在另一个包中（b），我有以下Test类：

package b;

import a.SomeApplicable;

public class Test {

    public static void main(String[] args) {

        // implement using an anonymous class
        SomeApplicable a = new SomeApplicable() {
            @Override
            public void apply(SomeApplicable self) {
                System.out.println("a");
            }
        };
        a.apply(a);

        // implement using a lambda expression
        SomeApplicable b = (SomeApplicable self) -> System.out.println("b");
        b.apply(b);
    }
}

第一种实现使用匿名类，它可以正常工作。另一方面，第二种实现虽然能够成功编译，但在运行时会抛出一个 java.lang.BootstrapMethodError，由于试图访问 Applicable 接口而引发了一个 java.lang.IllegalAccessError。

Exception in thread "main" java.lang.BootstrapMethodError: java.lang.IllegalAccessError: tried to access class a.Applicable from class b.Test
    at b.Test.main(Test.java:19)
Caused by: java.lang.IllegalAccessError: tried to access class a.Applicable from class b.Test
    ... 1 more

我认为如果lambda表达式能够像匿名类一样工作或者在编译时给出错误提示，那么它将更有意义。因此，我想知道这里发生了什么。

我尝试去掉超级接口并像这样在SomeApplicable中声明方法：

package a;

@FunctionalInterface
public interface SomeApplicable {

    void apply(SomeApplicable self);
}

这显然使它起作用，但允许我们看到字节码的不同之处。

从lambda表达式编译的合成lambda$0方法在两种情况下似乎是相同的，但我可以在引导方法下的方法参数中发现一个区别。

Bootstrap methods:
  0 : # 58 invokestatic java/lang/invoke/LambdaMetafactory.metafactory:(Ljava/lang/invoke/MethodHandles$Lookup;Ljava/lang/String;Ljava/lang/invoke/MethodType;Ljava/lang/invoke/MethodType;Ljava/lang/invoke/MethodHandle;Ljava/lang/invoke/MethodType;)Ljava/lang/invoke/CallSite;
    Method arguments:
        #59 (La/Applicable;)V
        #62 invokestatic b/Test.lambda$0:(La/SomeApplicable;)V
        #63 (La/SomeApplicable;)V

#59的更改从(La/Applicable;)V变为(La/SomeApplicable;)V。

我不太清楚lambda metafactory是如何工作的，但我认为这可能是一个关键区别。

我还尝试了像这样显式声明SomeApplicable中的apply方法：

package a;

@FunctionalInterface
public interface SomeApplicable extends Applicable<SomeApplicable> {

    @Override
    void apply(SomeApplicable self);
}

现在方法apply(SomeApplicable)已经存在，编译器为apply(Applicable)生成了桥接方法。但是，在运行时仍然会抛出相同的错误。

在字节码级别上，它现在使用的是LambdaMetafactory.altMetafactory而不是LambdaMetafactory.metafactory：

Bootstrap methods:
  0 : # 57 invokestatic java/lang/invoke/LambdaMetafactory.altMetafactory:(Ljava/lang/invoke/MethodHandles$Lookup;Ljava/lang/String;Ljava/lang/invoke/MethodType;[Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/invoke/CallSite;
    Method arguments:
        #58 (La/SomeApplicable;)V
        #61 invokestatic b/Test.lambda$0:(La/SomeApplicable;)V
        #62 (La/SomeApplicable;)V
        #63 4
        #64 1
        #66 (La/Applicable;)V

- Bubletan

请提供完整的堆栈跟踪信息，抛出 Error 听起来非常可疑。 - GhostCat

2

根据你的描述，我不确定那个“DUP”是合法的。如果我是你，我会创建一个完整的最小可行示例，并将其放入你的问题中。如果你可以展示出一个编译出错的代码片段，编译自一个文件里，那么这个"DUP"就不匹配；然后你应该要求重新打开。 - GhostCat

2

@GhostCat 我认为如果没有两个包，就不可能出现这个错误，超级接口必须不可见。 - Bubletan

3

我认为多文件 MCVEs 是可以接受的 - 重要的是 最小化 部分... 最小化并不一定意味着单个文件，但它确实意味着“不要填满我的浏览器缓存”。 - dcsohl

1

我会重新打开。我可以使用javac复现，但不能使用Eclipse，可能是bug。 - Sotirios Delimanolis

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1个回答

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原文链接

- apangin · Accepted Answer

就我所见，JVM 做得非常好。

当在 Applicable 中声明 apply 方法但在 SomeApplicable 中没有时，匿名类应该可以工作，而 lambda 表达式则不行。让我们来检查一下字节码。

匿名类 Test$1

public void apply(a.SomeApplicable);
  Code:
     0: getstatic     #2    // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
     3: ldc           #3    // String a
     5: invokevirtual #4    // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
     8: return

public void apply(a.Applicable);
  Code:
     0: aload_0
     1: aload_1
     2: checkcast     #5    // class a/SomeApplicable
     5: invokevirtual #6    // Method apply:(La/SomeApplicable;)V
     8: return

javac 生成接口方法实现 apply(Applicable) 和重写方法 apply(SomeApplicable)。这两个方法都不涉及无法访问的接口 Applicable，仅在方法签名中引用该接口。也就是说，在匿名类代码中没有任何地方解析 Applicable 接口（JVMS §5.4.3）。

请注意，apply(Applicable) 可以在 Test 中成功调用，因为方法签名中的类型在解析 invokeinterface 指令时未被解析（JVMS §5.4.3.4）。

Lambda

lambda 的实例通过执行带有引导方法 LambdaMetafactory.metafactory 的 invokedynamic 字节码获得：

BootstrapMethods:
  0: #36 invokestatic java/lang/invoke/LambdaMetafactory.metafactory
    Method arguments:
      #37 (La/Applicable;)V
      #38 invokestatic b/Test.lambda$main$0:(La/SomeApplicable;)V
      #39 (La/SomeApplicable;)V

用于构造lambda表达式的静态参数包括：

实现接口的MethodType：void (a.Applicable)；
实现方法的直接MethodHandle；
lambda表达式的有效MethodType：void (a.SomeApplicable)。

所有这些参数都在invokedynamic引导过程中解析 (JVMS §5.4.3.6)。

现在关键点是：为了解析MethodType，需要解析其方法描述符中给出的所有类和接口 (JVMS §5.4.3.5)。特别地，JVM试图代表Test类解析a.Applicable，但由于IllegalAccessError而失败。然后，根据invokedynamic规范，错误被包装成BootstrapMethodError。

桥接方法

要解决IllegalAccessError问题，需要在公开访问的SomeApplicable接口中显式添加一个桥接方法：

public interface SomeApplicable extends Applicable<SomeApplicable> {
    @Override
    void apply(SomeApplicable self);
}

在这种情况下，lambda函数将实现apply(SomeApplicable)方法而不是apply(Applicable)。相应的invokedynamic指令将引用(La/SomeApplicable;)V MethodType，并成功解析。

注意：仅更改SomeApplicable接口是不够的。您需要使用新版本的SomeApplicable重新编译Test，以便生成具有正确MethodTypes的invokedynamic。我在从8u31到最新的9-ea的几个JDK上进行了验证，并且相关的代码可以正常工作而没有错误。