StackOverFlowError 是常见的 JVM 错误之一。在这篇文章中，我将带大家了解线程堆栈的内部机制、触发 StackOverFlowError 的原因以及解决此错误的潜在解决方案。

首先先看一下下面这个简单的程序：

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");
      }
}

这个程序非常简单，执行代码如下：

  1. 首先执行main()方法，
  2. main方法调用a()方法，a()方法里初始化一个变量x=0
  3. a() 方法在调用 b() 方法。在 b() 方法内，构造 Car 对象并将其分配给变量y
  4. b() 方法依次调用 c() 方法。在 c() 方法中，浮点变量z被初始化为值 0

现在，让我们看看执行上述简单程序时底层发生的情况。应用程序中的每个线程都有自己的堆栈。每个堆栈有多个堆栈帧。线程将其正在执行的方法、原始数据类型、对象指针以及返回值按照它们执行的顺序添加到其堆栈帧中。

StackOverFlowError的原因和解决方案_java

线程栈帧

step1：main() 方法被推入应用程序线程的堆栈中。

step2：a() 方法被推入应用程序线程的堆栈中。在 a() 方法中，原始数据类型“int”定义为值 0 并分配给变量 x。该信息也被推送到同一堆栈帧中。请注意，这两个数据（即“0”和变量“x”）都被推入线程的堆栈帧中。

step3：b()方法被推入线程的堆栈中。在 b() 方法中，创建 Car 对象并将其分配给变量“y”。这里需要注意的一个关键点是“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。

step4：c() 方法被推入线程的堆栈中。在 c() 方法中，原始数据类型“float”被定义为值 0f 并分配给变量 z。该信息也被推送到同一堆栈帧中。请注意，这两个数据（即“0f”和变量“z”）都被推入线程的堆栈帧中。

每个方法执行完成后，该方法和存储在堆栈帧中的变量/对象指针将被删除。结果如下图

StackOverFlowError的原因和解决方案_java_02

线程栈帧

为什么会导致StackOverFlowError？

正如上面所分析的，线程的堆栈存储它正在执行的方法、原始数据类型、变量、对象指针和返回值。所有这些都会消耗内存。如果线程的堆栈大小超出了分配的内存限制，则会引发 StackOverflowError。

让我们看一下下面的错误程序

public class Demo {
     public static void a() {
       //无限递归
          a();
     }
     public static void main(String args[]) {
          a();
     }
}

在此程序中，main() 方法调用 a() 方法。 a() 方法无限递归调用自身。这将导致 a() 方法被无限次调用。在这种情况下，a() 方法将被无限次添加到线程的堆栈帧中。

因此，经过几千次迭代后，将超出线程的堆栈大小限制。一旦超出堆栈大小限制，就会导致 StackOverflowError：

Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
	at com.zxy.demo.test.Demo.a(Demo.java:8)
	at com.zxy.demo.test.Demo.a(Demo.java:8)
	at com.zxy.demo.test.Demo.a(Demo.java:8)
	at com.zxy.demo.test.Demo.a(Demo.java:8)
	at com.zxy.demo.test.Demo.a(Demo.java:8)
	at com.zxy.demo.test.Demo.a(Demo.java:8)

StackOverFlowError的原因和解决方案_java_03

怎么解决StackOverFlowError？

有几种方法可以解决 StackOverflowError。

1. 修复代码

由于没有终止的递归调用（如上例所示），线程堆栈大小可能会增长到很大。在这些情况下，您必须修复导致递归循环的源代码。当抛出 StackOverflowError 时，它将打印递归执行的代码的堆栈跟踪。

此代码是开始调试和解决问题的良好指针。在上面的示例中，它是 a() 方法。

2.增加线程堆栈大小（-Xss）

需要增加线程的堆栈大小可能有合理的原因。也许线程必须执行大量方法，或者线程正在执行的方法中/创建的大量局部变量。在这种情况下，我们可以使用 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。

例子：-Xss2m

这会将线程的堆栈大小设置为 2mb。 这里可能会有一个问题：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 version

Thread stack size

Sparc 32-bit JVM

512k

Sparc 64-bit JVM

1024k

x86 Solaris/Linux 32-bit JVM

320K

x86 Solaris/Linux 64-bit JVM

1024K

Windows 32-bit JVM

320K

Windows 64-bit JVM

1024K

3.使用具有自定义堆栈大小的线程

解决StackOverflowError 的另一种方法是利用 Java 的线程构造函数，它允许您为各个线程指定自定义堆栈大小。这个构造函数可以在 Java 文档中找到。虽然此选项可以灵活地为每个线程设置特定的堆栈大小，但需要注意的是，其有效性可能会因平台的不同而有所不同。

Thread thread = new Thread(null, runnable, "CustomThread", customStackSize); 
thread.start();

我们要意识到设置 stackSize 参数的影响可能不会 在所有平台上保持一致。 Java 文档指出：“在某些平台上，stackSize 参数的值可能没有任何影响。虚拟机可以自由地将 stackSize 参数视为建议。” 在之前的测试中，我们发现使用自定义堆栈大小调用此构造函数对 Windows 和某些其他平台没有影响。跨平台缺乏一致性使得该选项作为通用解决方案不太可靠。作为最佳实践，建议选择在所有平台上一致工作的解决方案，以确保应用程序的稳定性和可靠性。