【Java基础】ArrayList的容量上限？为什么Integer.MAX_VALUE要减8？_arraylist最大容量

ArrayList容量上限

我们知道ArrayList维护了一个int整型的数组容量size：

    /**
     * Returns the number of elements in this list.
     *
     * @return the number of elements in this list
     */
    public int size() {
        return size;
    }

    /**
     * Returns {@code true} if this list contains no elements.
     *
     * @return {@code true} if this list contains no elements
     */
    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18

正常说来，int整型的范围不超过2^31-1，也就是Integer.MAX_VALUE，所以ArrayList容量上限就是Integer.MAX_VALUE吗？不是的。

查看ArrayList源码可以发现

	/**
	 * The maximum size of array to allocate (unless necessary).
	 * Some VMs reserve some header words in an array.
	 * Attempts to allocate larger arrays may result in
	 * OutOfMemoryError: Requested array size exceeds VM limit
	 */
	private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;
	
1
2
3
4
5
6
7
8

所以ArrayList容量上限是Integer.MAX_VALUE - 8。

为什么要减8？

因为自己作为数组，除了存储数据本身以外，还需要32 bytes的大小来存储对象头（object header）信息。Java每个对象都包含了对象头，HotSpot虚拟机中对象头的大小不会超过32 bytes，所以最大容量减8才不会溢出。

我们知道，Java对象在堆内存中的存储布局可以分为三部分：对象头（object header），实例数据（Instance Data）和对齐填充（Padding）。

对象头包括：

1. Mark Word：用于对象自身的运行时数据存储，如HashCode，GC分代年龄，锁状态标志，线程持有的锁，偏向线程ID和偏向时间戳等；
2. Klass Pointer：对象指向它类元数据的指针，JVM通过这个指针长度来确定对象是哪个类的实例。
3. 数组长度（只有数组对象才有）：记录数组对象的长度。

我们知道 8 int（整数） 就等于32 bytes（字节），所以减去对象头大小的32 bytes来源于：

32 bytes = 8 bytes（Mark Word的最大占用） + 8 bytes（Klass Pointer的最大占用） + 4 bytes（数组长度）+ 8 bytes（引用指针的最大占用：数组中存放的是对象的引用） + 4 bytes（padding：为了方便寻址，JVM要求对象大小要求是8的倍数，不够就填充）

参考

https://www.cnblogs.com/silyvin/p/11721144.html

https://blog.csdn.net/yangshangwei/article/details/106958768