（译）StackOverflowError产生原因和解决方案

Posted on | | Visitors:

StackOverFlowError是常见的JVM错误之一。在这篇博文中，让我们学习线程堆栈的内部机制，可以触发StackOverFlowError的原因以及解决此错误的潜在解决方案。

为了更深入地了解StackOverFlowError，让我们回顾一下这个简单的程序：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
public class SimpleExample {
      public static void main(String args[]) {
            a()
      }

      public static void a() {
            int x = 0;
            b();
      }

      public static void b() {
            Car y = new Car();
            c();
      }

      public static void c() {
            float z = 0f;
            System.out.println("Hello");
      }
}

使用以下执行代码，此程序非常简单：

  • 首先调用main（）方法
  • main（）方法调用a（）方法。在（）方法内部，整数变量’x’被初始化为值0。
  • a（）方法又调用b（）方法。在b（）方法内部构造Car对象并将其赋值给变量’y’。
  • b（）方法依次调用c（）方法。在c（）方法中，float变量’z’被初始化为值0。

让我们看下执行上述简单程序时背后发生的事情。应用程序中的每个线程都有自己的堆栈。每个堆栈都有多个堆栈帧。Thread将执行的方法，原始数据类型，对象指针，返回值按其执行顺序排列到其堆栈帧。
线程堆栈

步骤＃1 ： main（）方法被推入应用程序线程的堆栈中。

步骤＃2： a（）方法被推入应用程序线程的堆栈中。在（）方法中，原始数据类型“int”定义为值0并分配给变量x。此信息也被推送到同一堆栈帧中。注意两个数据，即’0’和变量’x’被推入线程的堆栈帧。

步骤＃3： b（）方法被推入线程的堆栈。在b（）方法中，创建’Car’对象并将其赋值给变量’y’。这里要注意的关键点是’Car’对象是在堆中创建的，而不是在线程的堆栈中创建的。只有Car对象的引用，即y存储在线程的堆栈帧中。

步骤＃4： c（）方法被推入线程的堆栈中。在c（）方法中，原始数据类型“float”定义为值0f并分配给变量z。此信息也被推送到相同的堆栈帧中。注意两个数据，即’0f’和变量’z’被推入线程的堆栈帧。

一旦每个方法的执行完成，则删除存储在堆栈帧中的方法和变量/对象指针，如下图所示。

是什么导致了StackOverflowError

正如您所看到的，线程的堆栈正在存储正在执行的方法，原始数据类型，变量，对象指针和返回值。所有这些都消耗内存。如果线程的堆栈大小超出分配的内存限制，则抛出StackOverflowError。让我们看看下面的buggy程序，它将导致StackOverflowError：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
public class SOFDemo {

    public static void a() {
            // 导致出错的地方，导致a()方法无限次调用
            a();
    }

    public static void main(String args[]) {
            a();
    }

}

在这个程序中，main（）方法调用一个（）方法。a（）方法递归调用自身。此实现将导致无限次调用a（）方法。在这种情况下，a（）方法将无限次地添加到线程的堆栈帧中。因此，在几千次迭代之后，将超过线程的堆栈大小限制。一旦超过堆栈大小限制，它将导致’StackOverflowError’：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
    at com.buggyapp.stackoverflow.SOFDemo.a(SOFDemo.java:7)
    at com.buggyapp.stackoverflow.SOFDemo.a(SOFDemo.java:7)
    at com.buggyapp.stackoverflow.SOFDemo.a(SOFDemo.java:7)
    at com.buggyapp.stackoverflow.SOFDemo.a(SOFDemo.java:7)
    at com.buggyapp.stackoverflow.SOFDemo.a(SOFDemo.java:7)
    at com.buggyapp.stackoverflow.SOFDemo.a(SOFDemo.java:7)
    at com.buggyapp.stackoverflow.SOFDemo.a(SOFDemo.java:7)
    at com.buggyapp.stackoverflow.SOFDemo.a(SOFDemo.java:7)

解决方案

有几种策略可以解决StackOverflowError问题。

1. 修复代码

如上错误代码所示，由于非终止递归调用，线程堆栈大小可以增长到很大直到抛出异常。在这种情况下，必须修复导致递归循环的源码。当抛出’StackOverflowError’时，从堆栈可以看出递归执行的代码地方。在上面的例子中，它是’a（）’方法里递归调用了，移除递归调用或者添加停止递归的逻辑即可解决。

2. 增加堆栈大小

可能存在需要增加线程堆栈大小的合理原因。也许线程必须执行大量的方法或在方法线程中执行的许多局部变量/执行。在这种情况下，您可以使用JVM参数：’-Xss’来增加线程的堆栈大小。启动应用程序时需要传递此参数。例：

1
-Xss2m

这会将线程的堆栈大小设置为2 mb。

它可能会带来一个问题，默认线程的堆栈大小是多少？默认线程堆栈大小因操作系统，Java版本和供应商而异。

JVM版本 线程堆栈大小
Sparc 32位JVM 512K
Sparc 64位JVM 1024K
x86 Solaris / Linux 32位JVM 320K
x86 Solaris / Linux 64位JVM 1024K
Windows 32位JVM 320K
Windows 64位JVM 1024K
.gt-container a{border-bottom: none;}