Java类文件的最大大小是多少？

Question

A。类文件是一种有很好文档记录的格式，它定义了节和大小，因此也定义了最大大小。

例如，a。类文件包含一个幻数（4字节）、一个版本（4字节）、常量池（可变大小）等。但大小可以在多个级别上定义：可以有65535个方法，每个方法限制为65535字节。

其他限制是什么？如果你想做最大的。类文件可能是什么大小？

如果需要，限制对Java的回答。意思是如果Scala或Clojure（或…）改变一些限制，忽略这些值。

Answer 1

具有方法的类的理论上的、半现实的极限很可能受到常量池的限制。所有方法中只能有64K<代码>java。awt。组件有2863个常量和83548个字节。具有相同字节/常量比率的类将以1.9 MB的速度耗尽常量池。相比之下，像com这样的类。太阳科尔巴。东南方。impl。登录中。ORBUtilSystemException的内存大约为3.1MB。

对于一个大型类，常量池中的常量可能会耗尽2-3MB。

根据合同sun.awt.motif.X11GB18030_1$Encoder充满了大型常量字符串，它是122KB，只有68个常量。这个类没有任何方法。

为了进行实验，我的编译在21800个左右的常量中使用了太多的常量。

public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
    try (PrintWriter out = new PrintWriter("src/main/java/Constants.java")) {
        out.println("class Constants {");
        for (int i = 0; i < 21800; i++) {
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            while (sb.length() < 100)
                sb.append(i).append(" ");
            out.println("private static final String c" + i + " = \"" + sb + "\";");
        }
        out.println("}");
    }
}

此外，编译后的文件似乎会将文本加载到字节缓冲区中。这意味着源代码不能为1 GB，否则编译器会收到此错误。我猜字节中的字符溢出为负数。

java.lang.IllegalArgumentException
    at java.nio.ByteBuffer.allocate(ByteBuffer.java:334)
    at com.sun.tools.javac.util.BaseFileManager$ByteBufferCache.get(BaseFileManager.java:325)

Answer 2

使用嵌套的最终块很容易制作巨大的StackMapTable，因为javac不明智地为每个嵌套级别生成单独的变量。这允许从像这样非常简单的方法产生几兆字节：

class A {{
  int a;
  try {a=0;} finally {
  try {a=0;} finally {
  try {a=0;} finally {
  try {a=0;} finally {
  try {a=0;} finally {
  try {a=0;} finally {
  try {a=0;} finally {
  try {a=0;} finally {
  try {a=0;} finally {
  try {a=0;} finally {
  try {a=0;} finally {
  try {a=0;} finally {
  a=0;
  }}}}}}}}}}}}
}}

添加更多嵌套级别是不可能的，因为您将超过单个方法的代码大小。您也可以使用实例初始化器复制到每个构造函数的事实来复制它：

class A {{
  int a;
  try {a=0;} finally {
  try {a=0;} finally {
  try {a=0;} finally {
  try {a=0;} finally {
  try {a=0;} finally {
  try {a=0;} finally {
  try {a=0;} finally {
  try {a=0;} finally {
  try {a=0;} finally {
  try {a=0;} finally {
  try {a=0;} finally {
  try {a=0;} finally {
  a=0;
  }}}}}}}}}}}}
}
A() { }
A(int a) { }
A(char a) { }
A(double a) { }
A(float a) { }
A(long a) { }
A(short a) { }
A(boolean a) { }
A(String a) { }
A(Integer a) { }
A(Float a) { }
A(Short a) { }
A(Long a) { }
A(Double a) { }
A(Boolean a) { }
A(Character a) { }

}

这个简单的java文件在用Java8JavaC编译时产生105236439字节。类文件。您还可以添加更多的构造函数，尽管javac可能会因OutOfMemoryError而失败（使用javac-J-Xmx4G来克服这个问题）。

Answer 3

JVM规范并不要求对类文件进行限制，因为类文件是可扩展的容器，支持任意自定义属性，所以您甚至可以随心所欲地将其最大化。

每个属性都有一个u4类型的大小字段，因此可以指定最多为2²-1（4GiB）。由于在实践中，JRE API（ClassLoader方法、Instrumentation API和Unsafe）都一致地使用byte[]或ByteBuffer来描述类文件，因此不可能创建一个类文件的运行时类，该类文件的字节数超过2\-1字节（2GiB）。

换句话说，即使是单个自定义属性的大小也可能超过实际可加载类的大小。但是一个类可以有65535个属性，加上65535个字段，每个字段都有自己的65535个属性，加上65535个方法，每个方法都有最多65535个属性。

如果你计算一下，你会得出结论，一个格式良好的类文件的理论最大值可能超过任何实际存储空间（超过2）⁶⁵ 字节）。