限定字符长度java javastring长度限制

文章目录

• String数据结构限制
• JVM规范限制
• 总结

String数据结构限制

Java中String用char value[]存储：

/** The value is used for character storage. */
private final char value[];

String长度length()取自数组长度，返回类型是int

/**
 * Returns the length of this string.
 * The length is equal to the number of <a href=" ">Unicode
 * code units</a > in the string.
 *
 * @return  the length of the sequence of characters represented by this
 *          object.
 */
public int length() {
    return value.length;
}

从这方面看，String的长度上限应该是Java中int的上限，即 2^31 - 1 = 2147483647，在Java中 char类型占2 byte（Character.BYTES = 2），因此String最大占用 2 * (2^31 - 1) = 2^32 - 2，约为4GB

JVM规范限制

如果String定义成字面量的形式时，JVM编译时，String会被存放在常量池中

//字面量
String name = "巴勃罗·迭戈·何塞·弗朗西斯科·狄·保拉·胡安·纳波穆西诺·玛莉亚·狄·洛斯·雷梅迪奥斯·西普里亚诺·狄·拉·圣地西玛·特里尼达·路易斯·毕加索";

而JVM对常量池中存放的数据是有限制的，String的常量池项类型CONSTANT_String_info结构说明：

这里u1表示1个无符号字节，u2表示2个无符号字节。在class文件的常量池数组中，用1个字节的tag=8表示String，接下来的用2个字节表示具体某个CONSTANT_Utf8_info在常量池中的索引

CONSTANT_String_info结构体中的string_index的值指向了CONSTANT_Utf8_info结构体，而字符串的utf-8编码数据就在这个结构体之中

如定义一个Java类文件 StringConstant.java：

package com.wkw.comprehensive.jdk;

public class StringConstant {

    private static String a = "test1";

    private String b = "test2";

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("test3");
    }
}

JVM编译为class文件StringConstant.class，使用javap -verbose StringConstant.class输出class文件具体内容：

Classfile /Users/developmac/workspace/develop/ideaWorkspace/comprehensive-learning/src/main/com/wkw/comprehensive/jdk/StringConstant.class
  Last modified 2021-6-10; size 605 bytes
  MD5 checksum b45b97cee3142d0b2df8ad70a9ed8487
  Compiled from "StringConstant.java"
public class com.wkw.comprehensive.jdk.StringConstant
  minor version: 0
  major version: 52
  flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool:
   #1 = Methodref          #10.#23        // java/lang/Object."<init>":()V
   #2 = String             #24            // test2
  ......
   #24 = Utf8               test2
  ......

可以看到常量池中索引为2的常量是一个String，它指向了常量池中索引为24的常量为test2

---

综上所述，字符串字面量的长度应该是CONSTANT_Utf8_info.length最大能表示的范围：2个无符号字节大小，即 2^16-1=65535

但是JVM还需要1个字节的指令作为结束，所以其实真正的有效范围是[0, 65564]，这里要注意这里的范围仅限编译时期，如果是运行时拼接的字符串是可以超出这个范围的。

总结

1. 运行时拼接或者赋值的话范围是在整形的最大范围，而字符串的内容是由一个字符数组 char[] 来存储的，由于数组的长度及索引是整数，且String类中返回字符串长度的方法length() 的返回值也是int ，所以通过查看java源码中的类Integer我们可以看到Integer的最大范围是2^31 -1,由于数组是从0开始的，所以数组的最大长度可以使[0, 2^31-1]，约为4GB；
2. 直接定义字符串字面量的，由于JVM限制，长度为[0, 65534]。

参考：

*面试官：String的长度有限制吗？是多少？