A operação *100 x 22118400* resulta num valor que excede a [capacidade][1] (*2³¹ -1* ou *2147483647*) que um inteiro de *32-bits* pode suportar, o que ocasiona um [**Integer Overflow**][2], um transbordamento. Normalmente a [*JVM*][3] não lança nenhum alerta ou exceção sobre isto, segundo a documentação, [**2.11.3. Arithmetic Instructions**][4]:

> A JVM não indica *overflow* durante as operações em tipos de
> dados *inteiro*. As únicas operações com números inteiros que podem
> lançar exceções são as instruções de divisão (*iDiv* e *ldiv*) e as
> instruções de resto da divisão inteira (*Irem* e *lrem*), que lançam
> uma [`ArithmeticException`][5] se o divisor é zero.

O resultado **negativo** dessa operação é devido ao retorno vir no formato [**Complemento para dois**][6], que é utilizado para representar inteiros negativos, a documentação cita o seguinte, [**15.17.1. Multiplication Operator**][7]:

> Se um *overflow* ocorrer na multiplicação de inteiros, o resultado são os [*bits menos significativos*][8], representado no formato [complemento de dois][9]. Como resultado, se ocorre *overflow*, o sinal do resultado pode não ser o mesmo que o sinal do [*produto matemático*][10] dos dois valores dos operandos.

Considerando o código abaixo:

<!-- language: lang-java -->

    public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception {
        // 100 * 22118400 = -2083127296, quando divido por 44954676, resulta em -46..
        System.out.println(((100 * 22118400) / 44954676)); 
    }
    

Representação Binária
---------------------

O número *100* em binário é representado por *1100100*, e *22118400* é *1010100011000000000000000*. Na [multiplicação binária][11] obtemos como resultado *10000011110101100000000000000000*, que quando convertido para *decimal* resulta ***2211840000***, o valor esperado. A ilustração abaixo mostra como a multiplicação foi feita:

![inserir a descrição da imagem aqui][12]

Resolução
---------

Para contornar este problema se deve utilizar um *tipo* que ofereça maior capacidade de armazenamento, [`Long`][13] (*2⁶³ -1* ou *9223372036854775807L*) é um exemplo:

<!-- language: lang-java -->

	public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception {
	    System.out.println(((100 * 22118400L) / 44954676)); // 49, correto!
	}

<kbd>[**DEMO**][14]</kbd>

Se você não se sentir seguro ao usar um tipo como o `Long`, ou não souber o valor que uma variável pode assumir, considere usar a classe [`BigInteger`][15], *teoricamente* não há um limite, será alocado a quantidade de memória que for necessária para manter a informação recebida, claro que há limites *práticos* como a [disponibilidade de memória][16], porém é algo bastante difícil de acontecer. 

Segue um exemplo de uso da `BigInteger`:

<!-- language: lang-java -->

	public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception {
		BigInteger valor1 = new BigInteger("100");
		BigInteger valor2 = new BigInteger("22118400");
		BigInteger valor3 = new BigInteger("44954676");
		
		BigInteger mul = valor1.multiply(valor2);
		BigInteger divisao = soma.divide(valor3);
		System.out.printf("A multiplicação entre %d e %d resulta %d\n", valor1, valor2, mul);
		System.out.printf("A divisão entre %d e %d resulta %d", soma, valor3, divisao);
	}

<kbd>[**DEMO**][17]</kbd>

Detecção de Overflows
------------------

Em versões anteriores ao Java 8, não há métodos *nativos* que auxiliam a detectar *Overflows*, o que cabe a você fazer isto. Uma das formas de detecção é verificar se o valor de uma variável do tipo `Long` está dentro da gama aceitável do tipo inteiro, em outras palavras:

<!-- language: lang-java -->

	public static int mult(int a, int b) throws ArithmeticException {
        long resultado = a * (long) b;    
        if (resultado > Integer.MAX_VALUE || resultado < Integer.MIN_VALUE){
            throw new ArithmeticException("Integer overflow");
        }
        return (int) resultado;
    }

E utilizá-lo do seguinte modo:

<!-- language: lang-java -->

    public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception {
    	int valor1 = 100;
    	int valor2 = 22118400;
    	int valor3 = 44954676;
    		
   		int mul = mult(valor1, valor2);
    	int divisao = soma / valor3;
        System.out.printf("A soma entre %d e %d resulta %d\n", valor1, valor2, mul);
    	System.out.printf("A divisão entre %d e %d resulta %d", soma, valor3, divisao);
    } 

O código acima vai gerar a seguinte exceção:

> Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: Integer overflow

<kbd>[**DEMO**][18]</kbd>

No Java 8, [foram adicionados métodos][19] que se encarregam de realizar as operações aritméticas e se houver *Oveflows*/*Underflows*, uma exceção [`ArithmeticException`][5] é lançada. Os seguintes métodos foram adicionados na classe [`java.lang.Math`][20]:

<!-- language: lang-all -->

    Int                                            Long
    -----------------------------------------------------------------------------------------------
    public static int addExact(int x, int y)       public static long addExact(long x, long y)
    public static int decrementExact(int a)        public static long decrementExact(long a)
    public static int incrementExact(int a)        public static long incrementExact(long a)
    public static int multiplyExact(int x, int y)  public static long multiplyExact(long x, long y)
    public static int negateExact(int a)           public static long negateExact(long a)
    public static int subtractExact(int x, int y)  public static long subtractExact(long x, long y)
    public static int toIntExact(long value)

Segue um exemplo: 

<!-- language: lang-java -->

	public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception {
		int valor1 = 100;
		int valor2 = 22118400;
		int valor3 = 44954676;
		
		int mul = Math.multiplyExact(valor1, valor2);
		int divisao = Math.floorDiv(soma, valor3);
        System.out.printf("A soma entre %d e %d resulta %d\n", valor1, valor2, mul);
		System.out.printf("A divisão entre %d e %d resulta %d", soma, valor3, divisao);
	}

O código acima vai gerar a seguinte exceção:

> Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: integer overflow

<kbd>[**DEMO**][21]</kbd>

Referências
-----------

 - [**Detect or prevent integer overflow**][22]
 - [**OWASP - Integer overflow**][23]
 - [**Overflow And Underflow of Data Types in Java**][24]

----------------------------------

A título de curiosidade, o [Youtube em dezembro de 2014][25] foi forçado a usar um inteiro de *64-bits* (*9223372036854775808*), depois que o vídeo [*PSY - GANGNAM STYLE (강남스타일) M/V*][26], atingiu o limite de visualizações (*2147483647*, valor máximo de um inteiro de *32-bits*).

![inserir a descrição da imagem aqui][27]
<sub>Créditos da imagem: [RST][28]</sub>


  [1]: http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/constant-values.html#java.lang.Integer.MAX_VALUE
  [2]: http://en.wikipedia.org/wiki/Integer_overflow
  [3]: http://pt.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_virtual_Java
  [4]: http://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-2.html#jvms-2.11.3
  [5]: http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/ArithmeticException.html
  [6]: http://pt.wikipedia.org/wiki/Complemento_para_dois
  [7]: http://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se8/html/jls-15.html#jls-15.17.1
  [8]: http://en.wikipedia.org/wiki/Least_significant_bit
  [9]: http://pt.wikipedia.org/wiki/Complemento_para_dois
  [10]: http://en.wikipedia.org/wiki/Product_%28mathematics%29
  [11]: http://pt.wikipedia.org/wiki/Opera%C3%A7%C3%B5es_aritm%C3%A9ticas_com_n%C3%BAmeros_bin%C3%A1rios_sinalizados
  [12]: https://i.sstatic.net/2UWha.png
  [13]: http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/constant-values.html#java.lang.Long.MAX_VALUE
  [14]: http://ideone.com/H6fS6J
  [15]: https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/math/BigInteger.html
  [16]: https://docs.oracle.com/cd/E13150_01/jrockit_jvm/jrockit/geninfo/diagnos/garbage_collect.html
  [17]: http://ideone.com/MVCORF
  [18]: http://ideone.com/nazmqx
  [19]: https://blogs.oracle.com/darcy/entry/jvmlang_numbers
  [20]: https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/Math.html
  [21]: http://ideone.com/25P0Kp
  [22]: https://www.securecoding.cert.org/confluence/display/java/NUM00-J.+Detect+or+prevent+integer+overflow
  [23]: https://www.owasp.org/index.php/Integer_overflow
  [24]: http://java.dzone.com/articles/overflow-and-underflow-data
  [25]: https://plus.google.com/u/0/wm/4/+youtube/posts/BUXfdWqu86Q
  [26]: https://www.youtube.com/watch?v=9bZkp7q19f0
  [27]: https://i.sstatic.net/AZIvB.jpg
  [28]: https://rstforums.com/forum/93022-gagnam-style-overflow-youtube.rst