的OutOfMemoryError VS NegativeArraySizeException

Question

當我初始化StringBuffer的構造與Integer.MAX_VALUE的它拋出OutOfMemoryError，當我加16到它，它拋出NegativeArraySizeException

public class Test { 
     public static void main(String[] arg) { 
      StringBuffer sb = new StringBuffer(Integer.MAX_VALUE + 16); 
      sb.append("A"); 
     } 
    } 

有一個人幫助我理解這種行爲？

Answer 1

你居然問兩個完全不同的問題在這裏，所以他們必須單獨處理。

1.爲什麼new StringBuffer(Integer.MAX_VALUE)會拋出一個OutOfMemoryError？

構造函數StringBuffer試圖實例化一個數組char，其大小是您傳遞的值。所以你隱式地嘗試實例化一個大小爲Integer.MAX_VALUE的數組。有兩個原因可能導致實例化數組。

第一個原因是，你真的沒有足夠的堆空間。不知道你的程序中還有什麼事情發生，或者你的堆設置是什麼，我不可能知道這是否會發生在你身上。但是，啓動它時，您可以爲您的JVM選擇最大堆大小，使用-Xmx選項。顯然，假設你的計算機有足夠的內存，你需要將它設置爲幾千兆字節才能使其正常工作（例如-Xmx8g）。

在實例化數組時，OutOfMemoryError的第二個原因是您已經超出了最大數組大小。這絕對是在這裏發生的。最大數組大小不是由Java語言規範定義的，並且它從JVM到JVM都不相同。在大多數現代JVM中，最大陣列大小爲Integer.MAX_VALUE - 2，但有JVM最大爲Integer.MAX_VALUE - 5或Integer.MAX_VALUE - 8。無論如何，Integer.MAX_VALUE確實已超出限制。

2.爲什麼new StringBuffer(Integer.MAX_VALUE + 16)會拋出NegativeArraySizeException？

這是關於Java中的整數運算。任何int值必須介於Integer.MIN_VALUE和Integer.MAX_VALUE之間。此外，當您添加兩個int值時，答案由Java語言規範保證爲​​3210 Integer.MAX_VALUE + 16`，您不會得到數學上正確的答案。實際上，Java所做的就是運行mod 2 。查看它的另一種方法是JVM將添加或減去2的倍數以使答案在正確的範圍內。

這意味着Integer.MAX_VALUE + 16的值實際上在數值上等於，這是一個很大的負數。正如我前面提到的，StringBuffer構造函數試圖實例化一個數組，其大小是您傳遞的值。這種嘗試實例化負數大小的數組會給您帶來NegativeArraySizeException。

Answer 2

如果您將1添加到Integer.MAX_VALUE您將以Integer.MIN_VALUE結束。從這裏開始，你應該知道，當你添加會發生什麼16：

Integer.MAX_VALUE + 16 == Integer.MAX_VALUE + 1 + 15 == Integer.MIN_VALUE + 15 

說明

以整數形式的Java由32位表示，而最顯著一個（最左邊的位）表示整數（0 ==正數，1 ==負數）的符號。

Integer.MAX_VALUE被表示爲：01111111111111111111111111111111。添加1將翻轉所有1 s到0 s並翻轉最左的0到1導致10000000000000000000000000000000這是一個負數，更具體的Integer.MIN_VALUE。

Answer 3

甲StringBuffer使用字符陣列中的其實施爲存儲字符串。下面是它的超類，AbstractStringBuilder，數組實際上得到分配的構造函數：

AbstractStringBuilder(int capacity) { 
    value = new char[capacity]; 
} 

正如你可以看到，新的char[]數組會隨着你在通過能力整數初始化字符數組的大小上限在Java是堆大小或Integer.MAX_VALUE的小。如果下面的代碼拋出一個錯誤，那麼我的猜測是，你的堆內存耗盡：

StringBuffer sb = new StringBuffer(Integer.MAX_VALUE); 

我本來期望這項工作，假設堆有足夠的空間。但是，試圖分配大小Integer.MAX_VALUE + 16的StringBuffer不能的工作，因爲它會超過潛在char[]陣列的最大尺寸。