String在java中定义的字面量最大长度是多少

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Java是什么

Java是一门面向对象编程语言，可以编写桌面应用程序、Web应用程序、分布式系统和嵌入式系统应用程序。

首先，String字面常量是由String类来维护的，并且在编译时就可以确定（具体请参考String常量池）。因而，如果String字面常量存在一个最大的长度（目前暂且假设），而我们使用的字面常量又超过了这个极限，那么，在编译期间，编译器就能够给出错误信息。因此，我们可以使用IO流生成Java文件，文件的内容就是声明一个String对象，然后使用字面常量赋值，根据动态编译结果，调整字面常量的长度，最后得出字面常量的最大长度值

根据以下代码得出结论（代码来自书《Java深入解析：透析Java本质的36个话题 》）：

import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
 
import javax.tools.JavaCompiler;
import javax.tools.ToolProvider;
 
public class LiteralLength {
 
 public static void main(String[] args) throws Exception {
 String fileName = "D:/Literal.java";
 StringBuilder prefix = new StringBuilder();
 prefix.append("public class Literal{ String s = \"");
 int low = 0;
 int high = 100_0000;
 int mid = (low + high)/2;
 StringBuilder literal = new StringBuilder(high);
 
 int result;
 
 String ch = "A";
 JavaCompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
 //自定义错误输出流 取代System的err
 OutputStream err = new OutputStream() {
  
  @Override
  public void write(int b) throws IOException {
  
  
  }
 };
 
 int max = 0;
 for (int i = 0; i < mid; i++) {
  literal.append(ch);
 }
 while(low <= high){
  StringBuilder fileContent 
        = new StringBuilder(literal.length() + prefix.length() * 2);
  fileContent.append(prefix);
  fileContent.append(literal);
  fileContent.append("\";}");
  FileWriter w = new FileWriter(fileName);
  BufferedWriter bw = new BufferedWriter(w);
  bw.write(fileContent.toString());
  bw.close();
  w.close();//生成java文件
  result = compiler.run(null, null, err, fileName);
  
  //代码点的数量
  int codePointCount = literal.codePointCount(0, literal.length());
  if(result == 0){//0表示没有编译错误
  low = mid + 1;
  mid = (low + high)/2;
  max = codePointCount;
  for (int i = codePointCount; i < mid; i++) {
   literal.append(ch);
  }
  System.out.println("长度" + max 
            + "编译成功，增加长度至" + mid);
  
  }else{
  //编译错误，说明字面量太长
  high = mid - 1;
  mid = (low + high)/2;
  System.err.println("长度" + codePointCount 
            + "编译失败，减少长度至" + mid);
  int start = ch.length() == 1? mid : mid *2;
  literal.delete(start, literal.length());
  }
 }
 err.close();
 System.out.println("最大字面量长度：" + max);
 
 
 }
}

 输出结果：

长度500000编译失败，减少长度至249999
长度249999编译失败，减少长度至124999
长度124999编译失败，减少长度至62499
长度62499编译成功，增加长度至93749
长度93749编译失败，减少长度至78124
长度78124编译失败，减少长度至70311
长度70311编译失败，减少长度至66405
长度66405编译失败，减少长度至64452
长度64452编译成功，增加长度至65428
长度65428编译成功，增加长度至65916
长度65916编译失败，减少长度至65672
长度65672编译失败，减少长度至65550
长度65550编译失败，减少长度至65489
长度65489编译成功，增加长度至65519
长度65519编译成功，增加长度至65534
长度65534编译成功，增加长度至65542
长度65542编译失败，减少长度至65538
长度65538编译失败，减少长度至65536
长度65536编译失败，减少长度至65535
长度65535编译失败，减少长度至65534
最大字面量长度：65534 

但是若 修改代码

String ch = "α";

结论 ： 最大字面量长度：32767

若  String ch = "字";

最大字面量长度：21845

在class文件中，使用CONSTANT_Utf8_info表来存放各种常量字符串，包括String字面常量，类或接口的全限定名，方法及变量的名称、描述符等。CONSTANT_Utf8_info表的结构如表 所示。

从表3-1可知，CONSTANT_Utf8_info表使用2字节来表示字符串的长度，因此，bytes数组的最大长度为216−1，即65535字节。可是，为什么4个字符（“A”、“á”、“字”与“㊣”）的运行结果各不相同呢？原因在于，在CONSTANT_Utf8_info表中，从“\u0001”～“\u007f”，bytes使用1字节来表示，空字符（null，即“\u0000”）和从“\u0080”～“\u07ff”，使用2字节来表示，从“\u0800”～“\uffff”，使用3字节来表示，而对于增补字符，即代码点范围在“U+10000”～“U+10FFFF”之间的字符，使用6字节来表示。也可以这样认为，增补字符是使用一个代理对来表示的，而代理对的取值范围为“\ud800”～“\udfff”，这些字符都在“\u0800”～“\uffff”之间，每个代理字符使用3字节表示，共6字节。上述的存储是在class文件中的实现，不要与Java程序中的字符相混淆，对于Java程序来说，“A”、“á”、“字”都使用一个char类型变量表示，即2字节，而“[插图]”（增补字符）使用两个char类型变量表示，即4字节。

String字面常量的最大长度与String在内存中的最大长度是不一样的，后者的最大长度为int类型的最大值，即2147483647，而前者根据字符（字符Unicode值）的不同，最大长度也不同，最大长度为65534（可手动修改class文件，令输出结果为65535）。

String字面常量的最大长度是由CONSTANT_Utf8_info表来决定的，该长度在编译时确定，如果超过了CONSTANT_Utf8_info表bytes数组所能表示的上限，就会产生编译错误。

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