String是Java中很重要的一個資料型別，除了基本資料型別以外，String是被使用的最廣泛的了，但是，關於String，其實還是有很多東西容易被忽略的。

就如本文我們要討論的問題：Java中的String有沒有長度限制？

這個問題要分兩個階段看，分別是編譯期和執行期。不同的時期限制不一樣。

編譯期

首先，我們先來合理的推斷一下，當我們在程式碼中使用String s = “”;的形式來定義String物件的時候，””中字元的個數有沒有限制呢？

既然是合理的推斷，那就要要足夠的依據，所以我們可以從String的原始碼入手，根據public String(char value[], int offset, int count)的定義，count是int型別的，所以，char value[]中最多可以儲存Integer.MAX_VALUE個,即2147483647字元。(jdk1.8.0_73)

但是，實驗證明，String s = “”;中，最多可以有65534個字元。如果超過這個個數。就會在編譯期報錯。

public 
static 
void 
main
(
String
[
] args
) 
{



    String s 
= 
"a...a"
;
// 共65534個a

    System
.out
.
println
(s
.
length
(
)
)
;



    String s1 
= 
"a...a"
;
// 共65535個a

    System
.out
.
println
(s1
.
length
(
)
)
;


}

以上程式碼，會在String s1 = “a…a”;// 共65535個a處編譯失敗：

✗ javac StringLenghDemo
.java

StringLenghDemo
.java
:
11
: 錯誤
: 常量字串過長

明明說好的長度限制是2147483647，為什麼65535個字元就無法編譯了呢？

當我們使用字串字面量直接定義String的時候，是會把字串在常量池中儲存一份的。那麼上面提到的65534其實是常量池的限制。

常量池中的每一種資料項也有自己的型別。Java中的UTF-8編碼的Unicode字串在常量池中以CONSTANT_Utf8型別表示。

CONSTANTUtf8info是一個CONSTANTUtf8型別的常量池資料項，它儲存的是一個常量字串。常量池中的所有字面量幾乎都是通過CONSTANTUtf8info描述的。CONSTANTUtf8_info的定義如下：

CONSTANT_Utf8_info 
{

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    u1 tag
;

    u2 length
;

    u1 bytes
[length
]
;


}

由於本文的重點並不是CONSTANTUtf8info的介紹，這裡就不詳細展開了，我們只需要我們使用字面量定義的字串在class檔案中，是使用CONSTANTUtf8info儲存的，而CONSTANTUtf8info中有u2 length;表明了該型別儲存資料的長度。

u2是無符號的16位整數，因此理論上允許的的最大長度是2^16=65536。而 java class 檔案是使用一種變體UTF-8格式來存放字元的，null 值使用兩個 位元組來表示，因此只剩下 65536－ 2 ＝ 65534個位元組。

關於這一點，在the class file format spec中也有明確說明：

The length of field and method names, 
field and method descriptors, 
and other constant string values is limited to 65535 
characters by the 16-bit unsigned length item of the CONSTANTUtf8info structure (§4.4.7). 
Note that the limit is on the number of bytes in the encoding and not on 
the number of encoded characters. UTF-8 encodes some characters using two or three bytes. Thus, 
strings incorporating multibyte characters are further constrained.

也就是說，在Java中，所有需要儲存在常量池中的資料，長度最大不能超過65535，這當然也包括字串的定義咯。

執行期

上面提到的這種String長度的限制是編譯期的限制，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。

那麼。String在執行期有沒有限制呢，答案是有的，就是我們前文提到的那個Integer.MAX_VALUE ，這個值約等於4G，在執行期，如果String的長度超過這個範圍，就可能會丟擲異常。(在jdk 1.9之前）

int 是一個 32 位變數型別，取正數部分來算的話，他們最長可以有

2
^
31
-
1 
=
2147483647 個 
16
-bit Unicodecharacter

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2147483647 
* 
16 
= 
34359738352 位


34359738352 
/ 
8 
= 
4294967294 
(Byte
)


4294967294 
/ 
1024 
= 
4194303.998046875 
(
KB
)


4194303.998046875 
/ 
1024 
= 
4095.9999980926513671875 
(
MB
)


4095.9999980926513671875 
/ 
1024 
= 
3.99999999813735485076904296875 
(
GB
)

有近 4G 的容量。

(全文完)