如何在String.valueOf(int)中使用ArrayOutOfBoundsException？

Question

为什么这段代码有时会产生ArrayOutOfBoundsException？怎么可能String.valueOf(int)呢？

public static String ipToString(ByteString bs) {
  if (bs == null || bs.isEmpty()) {
    return null;
  } else {
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    boolean started = false;
    for (Byte byt : bs) {
      if (started) {
        sb.append(".");
      }
      sb.append(String.valueOf(byt & 0xFF));
      started = true;
    }

    return sb.toString();
  }
}


java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: -81914
  at java.lang.Integer.getChars(Integer.java:458)
  at java.lang.Integer.toString(Integer.java:402)
  at java.lang.String.valueOf(String.java:3086)
  at com.mystuff.mypackage.ipToString(MyCode.java:1325)
  ...
  at java.util.concurrent.FutureTask.run(FutureTask.java:266)
  at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1142)
  at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617)
  at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)

更新

当发生这种情况时,我不知道字节的值,但似乎不应该有任何可能的字节值.

一旦发生一次,每次调用都会以相同的异常出错.

环境:

java version "1.8.0_20"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_20-b26)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.20-b23, mixed mode)

Answer 1

这是JDK 8u20中引入的JIT编译器错误,作为另一个修复的副作用:
JDK-8042786

该问题与自动装箱消除优化有关.
解决方法是通过-XX:-EliminateAutoBoxJVM标志关闭优化

看起来这个问题也存在于最新的JDK 9源代码库中.
我已经提交了错误报告:https://bugs.openjdk.java.net/browse/JDK-8058847,包含100%可重现的最小测试用例.

Answer 2

我可以使用以下代码可靠地重现您的问题:

public class Main
{
  public static StringBuilder intToString(byte[] bs) {
    final StringBuilder sb = new StringBuilder();
    boolean started = false;
    for (Byte byt : bs) {
      if (started) sb.append(".");
      sb.append(String.valueOf(byt & 0xFF));
      started = true;
    }
    return sb;
  }

  public static void main(String[] args) {
    final byte[] bs = {-2, -1, 0, 1, 2};
    while (true) intToString(bs);
  }
}

该问题几乎肯定会被追溯到JIT编译器错误.您的观察一旦它第一次发生,它会在每次后续调用中可靠地发生,干净地指向JIT编译事件,该事件将错误代码引入代码路径.

如果您可以使用它,则可以激活诊断JVM选项,该选项将打印所有编译事件(-XX:PrintCompilation).然后,您可以将此类事件与异常开始出现的时刻相关联.

Answer 3

我在这里留下代码片段,因为它仍然应该比原始代码运行得更快 - 以内存为代价 - 但是请注意它实际上并没有解决问题.

private static final String[] STRING_CACHE = new String[256];

static {
  for(int i = 0; i <= 255; i++) {
    STRING_CACHE[i] = String.valueOf(i);
  }
}

public static String ipToString(ByteString bs) {
  if (bs == null || bs.isEmpty()) {
    return null;
  } else {
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    boolean started = false;
    for (Byte byt : bs) {
      if (started) {
        sb.append(".");
      }
      sb.append(STRING_CACHE[byt & 0xFF]);
      started = true;
    }

    return sb.toString();
  }
}