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一次奇怪的StackOverflowError问题查找之旅

公司最近买了一套老代码,在测试环境部署的时候发生了nested exception is java.lang.StackOverflowError的异常,当时看到这个异常首先想到是栈内存溢出,网上给出的解决办法就是加栈内存大小就行。趁着这个机会也了解一下什么是Java虚拟机栈。

Java虚拟机栈

我们想要解决StackOverflowError问题就得了解其内部工作机制,首先我们需要了解Java虚拟机栈是什么。了解Java虚拟机栈之前我们先看一段代码。

public class TestStack {

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

    public static void a(){
        int a = 10;
        b();
    }

    public static void b(){
        int b = 10;
    }
}

复制代码

上面的一段代码非常简单,整体流程就是

  1. 先执行main()方法
  2. 执行main()方法调用的a()方法,并且赋值a=10
  3. 执行a()方法调用的b()方法,并赋值b=10

现在让我们了解上面一段简单流程情况下栈的动作流程,首先我们需要知道栈是每个线程独有的,而存放在栈里面的叫做栈帧,每进入一个方法就会有一个栈帧入栈的动作,即下面的黄色方块就是栈帧。每个栈帧里面存放的是局部变量表(例如此时的int a=10 ,a的值就存放在局部变量表中)、操作数栈、动态链接、方法出口等等。

局部变量表中存放的是编译期可知的各种基本数据类型(boolean、byte、char、short、int、float、double、long)、对象引用(是指向存放的堆中实例对象的地址)

入栈

当每个方法执行完毕以后,就会将此栈帧弹出栈。

出栈

什么造成了StackOverflowError

上面我们知道了每个线程都有自己独有的栈空间,而栈帧中存放的私有的变量、对象地址引用、返回值都占用这内存空间,如果线程栈的大小超过了规定的大小,那么就会抛出StackOverflowError。例如我将上面代码稍微改一下

public class TestStack {

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

    public static void a(){
        b();
    }

    public static void b(){
        a();
    }
}

复制代码

让他一直循环调用,并且设置每个线程栈大小为160KXss160k,就会发现不断的加入栈帧,总会达到栈的最大值的,就会抛出StackOverflowError

栈溢出

如何解决StackOverflowError

首先回到我们开头的问题上,由于是买过来的代码,所以需要知道引起StackOverflowError的是代码问题还是设置的栈内存小了。经过排查看到有一块验证信息的代码中用了责任链设计模式,在xml中设置的引用链条长达五十多个。因此在初始化的时候如果设置的栈内存不够大的话那么就会发生StackOverflowError

责任链

所以就直接增大栈内存大小就行了,我们使用的是公司给提供的Tomcat包部署的项目,经网上查询在Tomcat中设置JVM参数只需要在catalina.sh中设置JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -Xss500k"参数即可,于是设置了此参数后又重新启动,发现还是StackOverflowError错误。

然后经过ps -ef |grep tomcat查看发现设置的栈大小没有生效。于是在Tomcat目录中grep -r "Xss" *查找看是哪里配置的栈大小,最后发现是在setenv.sh文件中配置JVM信息,而在setenv.sh文件中配置的是CATALINA_OPTS="$CATALINA_OPTS -Xss256k"

配置只是该Tomcat使用的环境变量,使用CATALINA_OPTS,而如果配置其他Java应用程序也要使用的环境变量,比如JBoss,在JAVA_OPTS中设置

经过试验发现如果在配置文件中出现了相同的配置信息。例如

CATALINA_OPTS="$CATALINA_OPTS -Xss300k"
JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -Xss200k"
复制代码

哪怕JAVA_OPTS是在后面,那么也是以CATALINA_OPTS所配置的为准,如果两个都是

CATALINA_OPTS="$CATALINA_OPTS -Xss300k"
CATALINA_OPTS ="$CATALINA_OPTS -Xss200k"
复制代码

那么就以出现的先后顺序,后出现的配置生效。随后在setenv.sh文件中将栈空间大小增大问题也就随之解决了。

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