在我及我旁邊的朋友面試經(jīng)歷來看，這個問題幾乎沒有問到過休雌，這兩天看到公眾號【JAVA葵花寶典】里的一篇文章的談到了這個面試題灶壶，于是就收藏分享一下。
前言
java中的字符串有長度限制（當(dāng)文件比較大時杈曲，將固定文件轉(zhuǎn)碼成base64的形式用字符串存儲驰凛，在運行時需要的時候再轉(zhuǎn)換回來），那這個規(guī)范限制到底是怎么樣的担扑，話不多說看下文恰响。
String
首先要知道String的長度限制我們就需要知道String是怎么存儲字符串的，String其實是使用一個char類型的數(shù)組來存儲字符串中的字符的涌献。
這段代碼是存儲字符串的容器
那么String既然是數(shù)組形式的存儲胚宦，那數(shù)組會有長度的限制嗎？是的有限制，但是是在有前提條件下的枢劝，我們看看String中返回length的方法
由此看到返回值類型是int類型井联，就java中定義數(shù)組是可以給數(shù)組指定長度的，當(dāng)然不指定的話默認(rèn)會根據(jù)數(shù)組元素來定
int[] arr1? = new int[20];? // 定義一個長度為20的數(shù)組
int[] arr2 = {1, 2, 3, 4, 5};? // 此數(shù)組的長度為5
整數(shù)在java中是有限制的您旁，我們通過源碼來看看int類型對應(yīng)的包裝類Integer可以看到烙常，其長度最大限制為2^31-1，那么說明了數(shù)組的長度是0~2^31-1鹤盒，那么計算一下就是（2^31-1 = 2147483647 = 4GB）
看到這我們嘗試通過編碼來驗證一下上述觀點
以上是通過定義字面量的形式構(gòu)造的10萬個字符的字符串蚕脏，編譯之后虛擬機提示報錯，說我們的字符串長度過長侦锯，不是說好了可以存21億個嗎驼鞭？為什么才10萬個就報錯了呢？
其實這里涉及到了JVM編譯規(guī)范的限制了尺碰，其實JVM在編譯時挣棕，如果我們將字符串定義成了字面量的形式，編譯時JVM是會將其存放在常量池中葱蝗，這時候JVM對這個常量池存儲String類型做出了限制穴张，接下來我們先看下手冊是如何說的细燎。
常量池中两曼，每個 cp_info 項的格式必須相同，它們都以一個表示 cp_info 類型的單字節(jié) “tag”項開頭玻驻。后面 info[]項的內(nèi)容 由tag 的類型所決定悼凑。
我們可以看到 String類型的表示是 CONSTANT_String ，我們來看下CONSTANT_String具體是如何定義的璧瞬。
這里定義的 u2 string_index 表示的是常量池的有效索引户辫，其類型是CONSTANT_Utf8_info 結(jié)構(gòu)體表示的，這里我們需要注意的是其中定義的length我們看下面這張圖嗤锉。歷史文章：200期階段匯總
在class文件中u2表示的是無符號數(shù)占2個字節(jié)單位渔欢，我們知道1個字節(jié)占8位，2個字節(jié)就是16位 瘟忱，那么2個字節(jié)能表示的范圍就是2^16- 1 = 65535 奥额。范中class文件格式對u1、u2的定義的解釋做了一下摘要：
這里對java虛擬機規(guī)摘要部分
1访诱、class文件中文件內(nèi)容類型解釋
定義一組私有數(shù)據(jù)類型來表示 Class 文件的內(nèi)容垫挨，它們包括 u1，u2 和 u4触菜，分別代 表了 1九榔、2 和 4 個字節(jié)的無符號數(shù)。
每個 Class 文件都是由 8 字節(jié)為單位的字節(jié)流組成，所有的 16 位哲泊、32 位和 64 位長度的數(shù) 據(jù)將被構(gòu)造成 2 個剩蟀、4 個和 8 個 8 字節(jié)單位來表示。
2切威、程序異常處理的有效范圍解釋
start_pc 和 end_pc 兩項的值表明了異常處理器在 code[]數(shù)組中的有效范圍喻旷。
start_pc 必須是對當(dāng)前 code[]數(shù)組中某一指令的操作碼的有效索引，end_pc 要 么是對當(dāng)前 code[]數(shù)組中某一指令的操作碼的有效索引牢屋，要么等于 code_length 的值且预，即當(dāng)前 code[]數(shù)組的長度。start_pc 的值必須比 end_pc 小烙无。
當(dāng)程序計數(shù)器在范圍[start_pc, end_pc)內(nèi)時锋谐，異常處理器就將生效。即設(shè) x 為 異常句柄的有效范圍內(nèi)的值截酷，x 滿足：start_pc ≤ x < end_pc涮拗。
實際上，end_pc 值本身不屬于異常處理器的有效范圍這點屬于 Java 虛擬機歷史上 的一個設(shè)計缺陷：如果 Java 虛擬機中的一個方法的 code 屬性的長度剛好是 65535 個字節(jié)迂苛，并且以一個 1 個字節(jié)長度的指令結(jié)束三热，那么這條指令將不能被異常處理器 所處理。
不過編譯器可以通過限制任何方法三幻、實例初始化方法或類初始化方法的code[]數(shù)組最大長度為 65534就漾，這樣可以間接彌補這個 BUG。
注意：這里對個人認(rèn)為比較重要的點做了標(biāo)記念搬，首先第一個加粗說白了就是說數(shù)組有效范圍就是【0-65565】但是第二個加粗的地方又解釋了抑堡，因為虛擬機還需要1個字節(jié)的指令作為結(jié)束，所以其實真正的有效范圍是【0-65564】朗徊，這里要注意這里的范圍僅限編譯時期首妖，如果你是運行時拼接的字符串是可以超出這個范圍的。
接下來我們通過一個小實驗來測試一下我們構(gòu)建一個長度為65534的字符串爷恳，看看是否就能編譯通過有缆。歷史文章：200期階段匯總
首先通過一個for循環(huán)構(gòu)建65534長度的字符串，在控制臺打印后温亲，我們通過自己度娘的一個在線字符統(tǒng)計工具計算了一下確實是65534個字符棚壁，如下：
然后我們將字符復(fù)制后以定義字面量的形式賦值給字符串，可以看到我們選擇這些字符右下角顯示的確實是65534铸豁，于是乎運行了一波灌曙，果然成功了。
看到這里我們來總結(jié)一下：
問：字符串有長度限制嗎节芥？是多少在刺？
答：首先字符串的內(nèi)容是由一個字符數(shù)組 char[] 來存儲的逆害，由于數(shù)組的長度及索引是整數(shù)，且String類中返回字符串長度的方法length() 的返回值也是int 蚣驼，所以通過查看java源碼中的類Integer我們可以看到Integer的最大范圍是2^31 -1,由于數(shù)組是從0開始的魄幕，所以數(shù)組的最大長度可以使【0~2^31】通過計算是大概4GB。
但是通過翻閱java虛擬機手冊對class文件格式的定義以及常量池中對String類型的結(jié)構(gòu)體定義我們可以知道對于索引定義了u2颖杏，就是無符號占2個字節(jié)纯陨，2個字節(jié)可以表示的最大范圍是2^16 -1 = 65535。
其實是65535留储，但是由于JVM需要1個字節(jié)表示結(jié)束指令翼抠，所以這個范圍就為65534了。超出這個范圍在編譯時期是會報錯的获讳，但是運行時拼接或者賦值的話范圍是在整形的最大范圍阴颖。
結(jié)尾
此次分享到這里就結(jié)束了，希望可以幫到大家丐膝，拿下大廠offer量愧。
