Bagaimana untuk menyelesaikan masalah ralat StackOverflowError dalam Java

Pengenalan kepada StackOverflowError

StackOverflowError boleh menjengkelkan kepada pembangun Java kerana ia adalah salah satu ralat masa jalan paling biasa yang mungkin kita hadapi. Dalam artikel ini, kita akan belajar bagaimana ralat ini berlaku dengan melihat pelbagai contoh kod dan cara menanganinya. Bagaimana Stack Frames dan StackOverflowerError berlaku Mari kita mulakan dengan asasnya. Apabila kaedah dipanggil, bingkai tindanan baharu dicipta pada tindanan panggilan. Bingkai tindanan mengandungi parameter kaedah yang dipanggil dan pembolehubah setempatnya.

StackOverflowError boleh menjengkelkan pembangun Java kerana ia adalah salah satu ralat masa jalan yang paling biasa yang mungkin kita temui.

Dalam artikel ini, kita akan memahami bagaimana ralat ini berlaku dengan melihat pelbagai contoh kod dan cara menanganinya.

Cara Stack Frames dan StackOverflowerError berlaku

Mari kita mulakan dengan asas. Apabila kaedah dipanggil, bingkai tindanan baharu dicipta pada tindanan panggilan. Bingkai tindanan ini mengandungi parameter kaedah yang dipanggil, pembolehubah setempatnya dan alamat pemulangan kaedah, yang merupakan titik di mana pelaksanaan kaedah harus diteruskan selepas kaedah yang dipanggil kembali.

Penciptaan bingkai tindanan akan diteruskan sehingga penghujung panggilan kaedah dalam kaedah bersarang dicapai.

Semasa proses ini, jika JVM menghadapi situasi di mana tiada ruang untuk mencipta bingkai tindanan baharu, ia akan membuang ralat StackOverflower.

Sebab paling biasa mengapa JVM menghadapi perkara ini ialah rekursi yang tidak ditamatkan/tak terhingga - Perihalan Javadoc StackOverflowerr menyebut bahawa ralat disebabkan oleh rekursi yang terlalu dalam dalam sekeping kod tertentu.

Walau bagaimanapun, pengulangan bukan satu-satunya punca ralat ini. Ini juga boleh berlaku dalam situasi di mana aplikasi terus memanggil kaedah dari dalam kaedah sehingga timbunan habis. Ini adalah situasi yang jarang berlaku kerana tiada pembangun akan dengan sengaja mengikuti amalan pengekodan yang buruk. Satu lagi sebab yang jarang berlaku ialah sejumlah besar pembolehubah tempatan dalam kaedah.

StackOverflowError juga boleh dibuang apabila aplikasi direka bentuk untuk mempunyai hubungan kitaran antara kelas. Dalam kes ini, pembina satu sama lain dipanggil berulang kali, menyebabkan ralat ini. Ini juga boleh dianggap sebagai satu bentuk rekursi.

Satu lagi senario menarik yang menyebabkan ralat ini ialah jika kelas dijadikan instantiated dalam kelas yang sama sebagai pembolehubah contoh kelas itu. Ini akan menyebabkan pembina kelas yang sama dipanggil berulang kali (secara rekursif), akhirnya membawa kepada ralat limpahan tindanan.

StackOverflowError berjalan

Dalam contoh yang ditunjukkan di bawah, disebabkan pengulangan yang tidak dijangka, pembangun terlupa untuk menentukan syarat penamatan untuk tingkah laku rekursif, ralat StackOverflowError akan dilemparkan:

rreee

Di sini, untuk sebarang nilai yang dihantar ke dalam kaedah, ralat dibangkitkan dalam apa jua keadaan:

public class UnintendedInfiniteRecursion {
    public int calculateFactorial(int number) {
        return number * calculateFactorial(number - 1);
    }
}

Walau bagaimanapun, dalam contoh seterusnya, syarat penamatan ditentukan, tetapi jika nilai -1 diserahkan kepada calculateFactorial（） kaedah, syarat penamatan tidak pernah dipenuhi, yang mengakibatkan rekursi tidak ditamatkan/tak terhingga:

public class UnintendedInfiniteRecursionManualTest {
    @Test(expected = <a href="https://javakk.com/tag/stackoverflowerror" rel="external nofollow"  rel="external nofollow"      title="查看更多关于 StackOverflowError 的文章" target="_blank">StackOverflowError</a>.class)
    public void givenPositiveIntNoOne_whenCalFact_thenThrowsException() {
        int numToCalcFactorial= 1;
        UnintendedInfiniteRecursion uir 
          = new UnintendedInfiniteRecursion();
        
        uir.calculateFactorial(numToCalcFactorial);
    }
    
    @Test(expected = StackOverflowError.class)
    public void givenPositiveIntGtOne_whenCalcFact_thenThrowsException() {
        int numToCalcFactorial= 2;
        UnintendedInfiniteRecursion uir 
          = new UnintendedInfiniteRecursion();
        
        uir.calculateFactorial(numToCalcFactorial);
    }
    
    @Test(expected = StackOverflowError.class)
    public void givenNegativeInt_whenCalcFact_thenThrowsException() {
        int numToCalcFactorial= -1;
        UnintendedInfiniteRecursion uir 
          = new UnintendedInfiniteRecursion();
        
        uir.calculateFactorial(numToCalcFactorial);
    }
}

Set ujian ini menunjukkan senario ini:

public class InfiniteRecursionWithTerminationCondition {
    public int calculateFactorial(int number) {
       return number == 1 ? 1 : number * calculateFactorial(number - 1);
    }
}

Dalam kes khusus ini, jika Cukup nyatakan keadaan penamatan sebagai:

public class InfiniteRecursionWithTerminationConditionManualTest {
    @Test
    public void givenPositiveIntNoOne_whenCalcFact_thenCorrectlyCalc() {
        int numToCalcFactorial = 1;
        InfiniteRecursionWithTerminationCondition irtc 
          = new InfiniteRecursionWithTerminationCondition();

        assertEquals(1, irtc.calculateFactorial(numToCalcFactorial));
    }

    @Test
    public void givenPositiveIntGtOne_whenCalcFact_thenCorrectlyCalc() {
        int numToCalcFactorial = 5;
        InfiniteRecursionWithTerminationCondition irtc 
          = new InfiniteRecursionWithTerminationCondition();

        assertEquals(120, irtc.calculateFactorial(numToCalcFactorial));
    }

    @Test(expected = StackOverflowError.class)
    public void givenNegativeInt_whenCalcFact_thenThrowsException() {
        int numToCalcFactorial = -1;
        InfiniteRecursionWithTerminationCondition irtc 
          = new InfiniteRecursionWithTerminationCondition();

        irtc.calculateFactorial(numToCalcFactorial);
    }
}

Ujian berikut menunjukkan situasi ini dalam amalan:

public class RecursionWithCorrectTerminationCondition {
    public int calculateFactorial(int number) {
        return number <= 1 ? 1 : number * calculateFactorial(number - 1);
    }
}

Sekarang mari kita lihat senario di mana ralat StackOverflowError disebabkan antara kelas berlaku disebabkan oleh hubungan bulat. Mari kita pertimbangkan ClassOne dan ClassTwo , yang membuat instantiate antara satu sama lain dalam pembina mereka, dengan itu mewujudkan hubungan bulat:

public class RecursionWithCorrectTerminationConditionManualTest {
    @Test
    public void givenNegativeInt_whenCalcFact_thenCorrectlyCalc() {
        int numToCalcFactorial = -1;
        RecursionWithCorrectTerminationCondition rctc 
          = new RecursionWithCorrectTerminationCondition();

        assertEquals(1, rctc.calculateFactorial(numToCalcFactorial));
    }
}

rrree

Sekarang mari kita anggap bahawa kita cuba membuat instantiate ClassOne, seperti yang ditunjukkan dalam ujian ini:

public class ClassOne {
    private int oneValue;
    private ClassTwo clsTwoInstance = null;
    
    public ClassOne() {
        oneValue = 0;
        clsTwoInstance = new ClassTwo();
    }
    
    public ClassOne(int oneValue, ClassTwo clsTwoInstance) {
        this.oneValue = oneValue;
        this.clsTwoInstance = clsTwoInstance;
    }
}

Ini akhirnya menyebabkan StackOverflowError kerana pembina ClassOne membuat instantiate ClassTwo , dan pembina ClassTwo membuat instantiate ClassOne sekali lagi. Ini berlaku berulang kali sehingga ia melimpahi timbunan.

Seterusnya, kita akan melihat apa yang berlaku apabila kelas dijadikan instantiated dalam kelas yang sama sebagai pembolehubah contoh kelas itu.

Seperti yang ditunjukkan dalam contoh seterusnya, AccountHolder menyatakan dirinya sebagai pemboleh ubah contoh JointaCountHolder:

public class ClassTwo {
    private int twoValue;
    private ClassOne clsOneInstance = null;
    
    public ClassTwo() {
        twoValue = 10;
        clsOneInstance = new ClassOne();
    }
    
    public ClassTwo(int twoValue, ClassOne clsOneInstance) {
        this.twoValue = twoValue;
        this.clsOneInstance = clsOneInstance;
    }
}

Apabila kelas AccountHolder dijadikan instantiated, disebabkan oleh panggilan rekursif pembina , Menimbulkan StackOverflowError, seperti yang ditunjukkan dalam ujian ini:

public class CyclicDependancyManualTest {
    @Test(expected = StackOverflowError.class)
    public void whenInstanciatingClassOne_thenThrowsException() {
        ClassOne obj = new ClassOne();
    }
}

Menyelesaikan StackOverflowError

Apabila menghadapi StackOverflowError, amalan terbaik adalah menyemak semula surih tindanan untuk mengenal pasti nombor baris Pola berulang . Ini akan membolehkan kami mencari kod dengan rekursi bermasalah.

Mari kita periksa beberapa kesan tindanan yang disebabkan oleh contoh kod yang kita lihat sebelum ini.

Jika pengisytiharan pengecualian yang dijangkakan diabaikan, surih tindanan ini dijana oleh InfiniteCursionWithTerminationConditionManualTest:

public class AccountHolder {
    private String firstName;
    private String lastName;
    
    AccountHolder jointAccountHolder = new AccountHolder();
}

Di sini, anda boleh melihat bahawa baris 5 diulang. Di sinilah panggilan rekursif dibuat. Kini ia hanya perlu menyemak kod untuk melihat sama ada rekursi dilakukan dengan cara yang betul.

Berikut ialah jejak tindanan yang kami dapat dengan melaksanakan CyclicDependancyManualTest (sekali lagi, tiada pengecualian dijangkakan):

java.lang.StackOverflowError
  at c.b.s.ClassTwo.<init>(ClassTwo.java:9)
  at c.b.s.ClassOne.<init>(ClassOne.java:9)
  at c.b.s.ClassTwo.<init>(ClassTwo.java:9)
  at c.b.s.ClassOne.<init>(ClassOne.java:9)

该堆栈跟踪显示了在循环关系中的两个类中导致问题的行号。ClassTwo的第9行和ClassOne的第9行指向构造函数中试图实例化另一个类的位置。

彻底检查代码后，如果以下任何一项（或任何其他代码逻辑错误）都不是错误的原因：

• 错误实现的递归（即没有终止条件）

• 类之间的循环依赖关系

• 在同一个类中实例化一个类作为该类的实例变量

尝试增加堆栈大小是个好主意。根据安装的JVM，默认堆栈大小可能会有所不同。

-Xss 标志可以用于从项目的配置或命令行增加堆栈的大小。

Atas ialah kandungan terperinci Bagaimana untuk menyelesaikan masalah ralat StackOverflowError dalam Java. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!