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StabilityGuide
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-正文开始-
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每个JVM线程都有一个专用JVM线程堆栈,用于存储当前线程的JVM堆栈帧,包括调用函数的参数、局部变量、返回地址等。 如果线程的线程堆栈空间不足,并且没有足够的资源分配给新创建的堆栈帧,则会抛出java.lang.StackOverflowError错误。
是阿里多位阿里
首先,给出了一个简单的程序调用代码示例,如下所示:
公共类简单模板{
publicstaticvoidmain (string args [ ] ) {
a ();
}
公共静态语音a (
int x=0;
b ();
}
公共静态语音b (
Car y=new Car (;
c );
}
公共静态语音c
浮动z=0f;
}
}
main ) )方法被调用时,执行线程将正在运行的方法、基本数据类型、对象指针和返回值包装在堆栈框架中,并按顺序逐个推入专用调用堆栈。 总体执行过程如下图所示。
首先,程序启动后,main ()方法将进入堆栈。
然后,a ) )方法进入堆栈,变量x声明为int类型,初始化赋值为0。 请注意,x和0都包含在堆栈帧中。
然后,b )方法进入堆栈,创建Car对象并将其分配给变量y。 请注意,实际的Car对象是在Java堆内存中创建的,而不是线程堆栈中创建的,堆栈帧只包含对Car对象的引用和变量y。
最后,c ) )方法放在堆栈中,变量z声明为float类型,初始化赋值为0f。 同样,z和0f都包含在堆栈帧中。
方法执行完成后,所有线程堆栈帧将按后退的先后顺序逐个堆栈,直到堆栈为空。
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如上所述,JVM线程堆栈包含方法的执行进程、基本数据类型、局部变量、对象指针和返回值等信息,它们需要占用内存。 如果线程堆栈的大小超过允许的内存限制,则会抛出java.lang.StackOverflowError错误。
以下代码通过无限递归调用最终导致了java.lang.StackOverflowError错误。
publicclassstackoverflowerrorexample {
publicstaticvoidmain (string args [ ] ) {
a ();
}
公共静态语音a (
a ();
}
}
在这种情况下,如下图所示,a ) )方法无限地进入堆栈,直到堆栈溢出,线程堆栈空间消失。
exceptioninthread ' main ' Java.lang.stack overflow error
atstackoverflowerrorexample.a (stackoverflowerrorexample.Java :10 )。
atstackoverflowerrorexample.a (stackoverflowerrorexample.Java :10 )。
atstackoverflowerrorexample.a (stackoverflowerrorexample.Java :10 )。
At堆栈溢出
ErrorExample.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)
如何解决 StackOverFlowError?
引发 StackOverFlowError 的常见原因有以下几种:
无限递归循环调用(最常见)。
执行了大量方法,导致线程栈空间耗尽。
方法内声明了海量的局部变量。
native 代码有栈上分配的逻辑,并且要求的内存还不小,比如 java.net.SocketInputStream.read0 会在栈上要求分配一个 64KB 的缓存(64位 Linux)。
除了程序抛出 StackOverflowError 错误以外,还有两种定位栈溢出的方法:
进程突然消失,但是留下了 crash 日志,可以检查 crash 日志里当前线程的 stack 范围,以及 RSP 寄存器的值。如果 RSP 寄存器的值超出这个 stack 范围,那就说明是栈溢出了。
如果没有 crash 日志,那只能通过 coredump 进行分析。在进程运行前,先执行 ulimit -c unlimited,当进程挂掉之后,会产生一个 core.[pid] 的文件,然后再通过 jstack $JAVA_HOME/有魅力的大门/java core.[pid] 来看输出的栈。如果正常输出了,那就可以看是否存在很长的调用栈的线程,当然还有可能没有正常输出的,因为 jstack 的这条从 core 文件抓栈的命令其实是基于 Serviceability Agent 实现的,而 SA 在某些版本里有 Bug。
常见的解决方法包括以下几种:
修复引发无限递归调用的异常代码, 通过程序抛出的异常堆栈,找出不断重复的代码行,按图索骥,修复无限递归 Bug。
排查是否存在类之间的循环依赖。
排查是否存在在一个类中对当前类进行实例化,并作为该类的实例变量。
通过 JVM 启动参数 -Xss 增加线程栈内存空间, 某些正常使用场景需要执行大量方法或包含大量局部变量,这时可以适当地提高线程栈空间限制,例如通过配置 -Xss2m 将线程栈空间调整为 2 mb。
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 JVM512 kbSparc 64-bit JVM1024 kbx86 Solaris/Linux 32-bit JVM320 kbx86 Solaris/Linux 64-bit JVM1024 kbWindows 32-bit JVM320 kbWindows 64-bit JVM1024 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。
推荐工具&产品
ARMS —— 阿里云 APM 产品,支持 StackOverFlowError 异常关键字告警
参考文章
StackOverFlow Error: Causes and Solutions
https://dzone.com/articles/stackoverflowerror-causes-amp-solutions
The Structure of the Java Virtual Machine
https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se7/html/jvms-2.html#jvms-2.5.2
The StackOverflowError in Java
https://www.baeldung.com/java-stack-overflow-error
JVM源码分析之栈溢出完全解读
http://lovestblog.cn/blog/2016/04/19/stack-over-flow/
作者信息:
xqdxte,GitHub ID @StabilityMan,花名涯海,阿里云 ARMS & EagleEye 技术专家,2016 年加入阿里巴巴,一直从事链路追踪和 APM 监控诊断领域的相关工作。
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