關(guān)于String有沒有長度限制的問題，我之前單獨寫過一篇文章分析過瘩扼，最近我又抽空回顧了一下這個問題谆甜，發(fā)現(xiàn)又有了一些新的認(rèn)識。于是準(zhǔn)備重新整理下這個內(nèi)容集绰。
這次在之前那篇文章的基礎(chǔ)上除了增加了一些驗證過程外规辱，還有些錯誤內(nèi)容的修正。我這次在分析過程中會嘗試對Jdk的編譯過程進(jìn)行debug栽燕，并且會參考一些JVM規(guī)范等全方面的介紹下這個知識點罕袋。
因為這個問題涉及到Java的編譯原理相關(guān)的知識，所以通過視頻的方式講解會更加容易理解一些碍岔，視頻我上傳到了B站浴讯，大家可以到文末點擊閱讀原文查看。
String的長度限制
想要搞清楚這個問題蔼啦，首先我們需要翻閱一下String的源碼榆纽，看下其中是否有關(guān)于長度的限制或者定義。
String類中有很多重載的構(gòu)造函數(shù)询吴，其中有幾個是支持用戶傳入length來執(zhí)行長度的：
public String(byte bytes[], int offset, int length)復(fù)制代碼
可以看到掠河，這里面的參數(shù)length是使用int類型定義的亮元，那么也就是說猛计，String定義的時候，最大支持的長度就是int的最大范圍值爆捞。
根據(jù)Integer類的定義奉瘤，java.lang.Integer#MAX_VALUE的最大值是2^31 - 1;
那么，我們是不是就可以認(rèn)為String能支持的最大長度就是這個值了呢煮甥？
其實并不是盗温，這個值只是在運行期，我們構(gòu)造String的時候可以支持的一個最大長度成肘，而實際上卖局，在運行期，定義字符串的時候也是有長度限制的双霍。
如以下代碼：
String s ="11111...1111";//其中有10萬個字符"1"復(fù)制代碼
當(dāng)我們使用如上形式定義一個字符串的時候砚偶，當(dāng)我們執(zhí)行javac編譯時批销，是會拋出異常的，提示如下：
錯誤: 常量字符串過長復(fù)制代碼
那么染坯，明明String的構(gòu)造函數(shù)指定的長度是可以支持2147483647(2^31 - 1)的均芽，為什么像以上形式定義的時候無法編譯呢？
其實单鹿，形如String s = "xxx";定義String的時候掀宋，xxx被我們稱之為字面量，這種字面量在編譯之后會以常量的形式進(jìn)入到Class常量池仲锄。
那么問題就來了劲妙，因為要進(jìn)入常量池，就要遵守常量池的有關(guān)規(guī)定儒喊。
常量池限制
我們知道是趴，javac是將Java文件編譯成class文件的一個命令，那么在Class文件生成過程中澄惊，就需要遵守一定的格式唆途。
根據(jù)《Java虛擬機(jī)規(guī)范》中第4.4章節(jié)常量池的定義，CONSTANT_String_info 用于表示 java.lang.String 類型的常量對象掸驱，格式如下：
CONSTANT_String_info {? ? u1 tag;? ? u2 string_index;}復(fù)制代碼
其中肛搬，string_index 項的值必須是對常量池的有效索引， 常量池在該索引處的項必須是 CONSTANT_Utf8_info 結(jié)構(gòu)毕贼，表示一組 Unicode 碼點序列温赔，這組 Unicode 碼點序列最終會被初始化為一個 String 對象。
CONSTANT_Utf8_info 結(jié)構(gòu)用于表示字符串常量的值：
CONSTANT_Utf8_info {? ? u1 tag;? ? u2 length;? ? u1 bytes[length];}復(fù)制代碼
其中鬼癣，length則指明了 bytes[]數(shù)組的長度陶贼，其類型為u2，
通過翻閱《規(guī)范》待秃，我們可以獲悉拜秧。u2表示兩個字節(jié)的無符號數(shù)，那么1個字節(jié)有8位章郁，2個字節(jié)就有16位枉氮。
16位無符號數(shù)可表示的最大值位2^16 - 1 = 65535。
也就是說暖庄，Class文件中常量池的格式規(guī)定了聊替，其字符串常量的長度不能超過65535。
那么培廓，我們嘗試使用以下方式定義字符串：
String s ="11111...1111";//其中有65535萬個字符"1"復(fù)制代碼
嘗試使用javac編譯惹悄，同樣會得到"錯誤: 常量字符串過長"，那么原因是什么呢肩钠？
其實泣港，這個原因在javac的代碼中是可以找到的象缀，在Gen類中有如下代碼：
private void checkStringConstant(DiagnosticPosition var1, Object var2) {if(this.nerrs == 0 && var2 != null && var2 instanceof String? ? ? ? && ((String)var2).length() >= 65535) {? ? ? ? this.log.error(var1,"limit.string", new Object[0]);? ? ? ? ++this.nerrs;? ? }}復(fù)制代碼
代碼中可以看出，當(dāng)參數(shù)類型為String爷速，并且長度大于等于65535的時候央星，就會導(dǎo)致編譯失敗。
這個地方大家可以嘗試著debug一下javac的編譯過程（視頻中有對java的編譯過程進(jìn)行debug的方法）惫东，也可以發(fā)現(xiàn)這個地方會報錯莉给。
如果我們嘗試以65534個字符定義字符串，則會發(fā)現(xiàn)可以正常編譯廉沮。
其實颓遏，關(guān)于這個值，在《Java虛擬機(jī)規(guī)范》也有過說明：
if the Java Virtual Machine code for a method is exactly 65535 bytes long and ends with an instruction that is 1 byte long, then that instruction cannot be protected by an exception handler. A compiler writer can work around this bug by limiting the maximum size of the generated Java Virtual Machine code for any method, instance initialization method, or static initializer (the size of any code array) to 65534 bytes
運行期限制
上面提到的這種String長度的限制是編譯期的限制滞时，也就是使用String s= “”;這種字面值方式定義的時候才會有的限制叁幢。
那么。String在運行期有沒有限制呢坪稽，答案是有的曼玩，就是我們前文提到的那個Integer.MAX_VALUE ，這個值約等于4G窒百，在運行期黍判，如果String的長度超過這個范圍，就可能會拋出異常篙梢。(在jdk 1.9之前）
int 是一個 32 位變量類型顷帖，取正數(shù)部分來算的話，他們最長可以有
2^31-1 =2147483647 個 16-bit Unicodecharacter2147483647 * 16 = 34359738352 位34359738352 / 8 = 4294967294 (Byte)4294967294 / 1024 = 4194303.998046875 (KB)4194303.998046875 / 1024 = 4095.9999980926513671875 (MB)4095.9999980926513671875 / 1024 = 3.99999999813735485076904296875 (GB)復(fù)制代碼
有近 4G 的容量渤滞。
很多人會有疑惑贬墩，編譯的時候最大長度都要求小于65535了，運行期怎么會出現(xiàn)大于65535的情況呢妄呕。這其實很常見陶舞，如以下代碼：
String s ="";for(int i = 0; i <100000 ; i++) {? ? s+="i";}復(fù)制代碼
得到的字符串長度就有10萬，另外我之前在實際應(yīng)用中遇到過這個問題趴腋。
之前一次系統(tǒng)對接吊说，需要傳輸高清圖片，約定的傳輸方式是對方將圖片轉(zhuǎn)成BASE6編碼优炬，我們接收到之后再轉(zhuǎn)成圖片。
在將BASE64編碼后的內(nèi)容賦值給字符串的時候就拋了異常厅贪。
總結(jié)
字符串有長度限制蠢护，在編譯期，要求字符串常量池中的常量不能超過65535养涮，并且在javac執(zhí)行過程中控制了最大值為65534葵硕。
在運行期眉抬，長度不能超過Int的范圍，否則會拋異常懈凹。
作者：哪吒通天之路
鏈接：https://juejin.im/post/5f0419b2f265da22c75735f5
來源：掘金
著作權(quán)歸作者所有蜀变。商業(yè)轉(zhuǎn)載請聯(lián)系作者獲得授權(quán)，非商業(yè)轉(zhuǎn)載請注明出處介评。
