1、首先 String 的 length 方法返回是 int。所以理论上长度一定不会超过 int 的最大值。
2、编译器源码如下,限制了字符串长度大于等于 65535 就会编译不通过
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;
}
}
Java 中的字符常量都是使用 UTF8 编码的,UTF8 编码使用 1~4 个字节来表示具体的 Unicode 字符。所以有的字符占用一个字节,而我们平时所用的大部分中文都需要 3 个字节来存储。
//65534个字母,编译通过
String s1 = "aa..a";
//21845个中文”文“,编译通过
String s2 = "文文...文";
//一个英文字母a加上21845个中文”文“,编译失败
String s3 = "a文文...文";
对于 s1,一个字母 d 的 UTF8 编码占用一个字节,65534 字母占用 65534 个字节,长度是 65534,长度和存储都没超过限制,所以可以编译通过。
对于 s2,一个中文占用 3 个字节,21845 个正好占用 65535 个字节,而且字符串长度是 21845,长度和存储也都没超过限制,所以可以编译通过。
对于 s3,一个英文字母 d 加上 21845 个中文” 自 “占用 65536 个字节,超过了存储最大限制,编译失败。
3、JVM 规范对常量池有所限制。量池中的每一种数据项都有自己的类型。Java 中的 UTF-8 编码的 Unicode 字符串在常量池中以 CONSTANTUtf8
类型表示。CONSTANTUtf8
的数据结构如下:
CONSTANT_Utf8_info {
u1 tag;
u2 length;
u1 bytes[length];
}
我们重点关注下长度为 length 的那个 bytes 数组,这个数组就是真正存储常量数据的地方,而 length 就是数组可以存储的最大字节数。length 的类型是 u2,u2 是无符号的 16 位整数,因此理论上允许的的最大长度是 2^16-1=65535。所以上面 byte 数组的最大长度可以是 65535
4、运行时限制
String 运行时的限制主要体现在 String 的构造函数上。下面是 String 的一个构造函数:
public String(char value[], int offset, int count) {
...
}
上面的 count 值就是字符串的最大长度。在 Java 中,int 的最大长度是 2^31-1。所以在运行时,String 的最大长度是 2^31-1。
但是这个也是理论上的长度,实际的长度还要看你 JVM 的内存。我们来看下,最大的字符串会占用多大的内存。
(2^31-1)*16/8/1024/1024/1024 = 2GB
所以在最坏的情况下,一个最大的字符串要占用 2GB 的内存。如果你的虚拟机不能分配这么多内存的话,会直接报错的。
补充:JDK9 以后对 String 的存储进行了优化。底层不再使用 char 数组存储字符串,而是使用 byte 数组。对于 LATIN1 字符的字符串可以节省一倍的内存空间。
评论区