系统稳定性——StackOverFlowError 常见原因及解决方法

作者：夏明（涯海）
创作日期：2019-07-26
专栏地址：【稳定大于一切】
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每一个 JVM 线程都拥有一个私有的 JVM 线程栈，用于存放当前线程的 JVM 栈帧（包括被调用函数的参数、局部变量和返回地址等）。如果某个线程的线程栈空间被耗尽，没有足够资源分配给新创建的栈帧，就会抛出 java.lang.StackOverflowError 错误。本文总结了 StackOverflowError 常见原因及其解决方法，如有遗漏或错误，欢迎补充指正。

目录

线程栈是如何运行的？

首先给出一个简单的程序调用代码示例，如下所示：

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;
      }
}

当 main() 方法被调用后，执行线程按照代码执行顺序，将它正在执行的方法、基本数据类型、对象指针和返回值包装在栈帧中，逐一压入其私有的调用栈，整体执行过程如下图所示：

image

  1. 首先，程序启动后，main() 方法入栈。
  2. 然后，a() 方法入栈，变量 x 被声明为 int 类型，初始化赋值为 0。注意，无论是 x 还是 0 都被包含在栈帧中。
  3. 接着，b() 方法入栈，创建了一个 Car 对象，并被赋给变量 y。请注意，实际的 Car 对象是在 Java 堆内存中创建的，而不是线程栈中，只有 Car 对象的引用以及变量 y 被包含在栈帧里。
  4. 最后，c() 方法入栈，变量 z 被声明为 float 类型，初始化赋值为 0f。同理，z 还是 0f 都被包含在栈帧里。

当方法执行完成后，所有的线程栈帧将按照后进先出的顺序逐一出栈，直至栈空为止。

StackOverFlowError 是如何产生的？

如上所述，JVM 线程栈存储了方法的执行过程、基本数据类型、局部变量、对象指针和返回值等信息，这些都需要消耗内存。一旦线程栈的大小增长超过了允许的内存限制，就会抛出 java.lang.StackOverflowError 错误。

下面这段代码通过无限递归调用最终引发了 java.lang.StackOverflowError 错误。

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

在这种情况下，a() 方法将无限入栈，直至栈溢出，耗尽线程栈空间，如下图所示。

Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
	at StackOverflowErrorExample.a(StackOverflowErrorExample.java:10)
	at StackOverflowErrorExample.a(StackOverflowErrorExample.java:10)
	at StackOverflowErrorExample.a(StackOverflowErrorExample.java:10)
	at StackOverflowErrorExample.a(StackOverflowErrorExample.java:10)
	at StackOverflowErrorExample.a(StackOverflowErrorExample.java:10)
	at StackOverflowErrorExample.a(StackOverflowErrorExample.java:10)
	at StackOverflowErrorExample.a(StackOverflowErrorExample.java:10)
	at StackOverflowErrorExample.a(StackOverflowErrorExample.java:10)
	at StackOverflowErrorExample.a(StackOverflowErrorExample.java:10)

image

如何解决 StackOverFlowError？

引发 StackOverFlowError 的常见原因有以下几种：

除了程序抛出 StackOverflowError 错误以外，还有两种定位栈溢出的方法：

常见的解决方法包括以下几种：

线程栈的默认大小依赖于操作系统、JVM 版本和供应商，常见的默认配置如下表所示：

JVM 版本 线程栈默认大小
Sparc 32-bit JVM 512 kb
Sparc 64-bit JVM 1024 kb
x86 Solaris/Linux 32-bit JVM 320 kb
x86 Solaris/Linux 64-bit JVM 1024 kb
Windows 32-bit JVM 320 kb
Windows 64-bit JVM 1024 kb

提示： 实际生产系统中，可以对程序日志中的 StackOverFlowError 配置关键字告警，一经发现，立即处理。

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