为什么可以从 StackOverflowError 中恢复？答案

【问题标题】：Why is it possible to recover from a StackOverflowError?为什么可以从 StackOverflowError 中恢复？
【发布时间】：2014-04-03 10:08:01
【问题描述】：

我很惊讶即使在 Java 中出现StackOverflowError 之后仍然可以继续执行。

我知道StackOverflowError 是Error 类的子类。类 Error 被删除为“Throwable 的子类，表示合理的应用程序不应尝试捕获的严重问题。”

这听起来更像是一个建议而不是规则，实际上允许捕获像 StackOverflowError 这样的错误，并且不这样做取决于程序员的合理性。你看，我测试了这段代码，它正常终止了。

public class Test
{
    public static void main(String[] args)
    {
        try {
            foo();
        } catch (StackOverflowError e) {
            bar();
        }
        System.out.println("normal termination");
    }

    private static void foo() {
        System.out.println("foo");
        foo();
    }

    private static void bar() {
        System.out.println("bar");
    }
}

这怎么可能？我认为当 StackOverflowError 被抛出时，堆栈应该已经满了，以至于没有空间调用另一个函数。错误处理块是否在不同的堆栈中运行，或者这里发生了什么？

【问题讨论】：

相关：codegolf.stackexchange.com/questions/21114/…
我总是在 StackOverflow 上出错。但这并不能阻止我回来。
Yo dawg...我听说你喜欢堆栈溢出，所以我们在你的 stackoverflow.com 中放置了一个堆栈溢出！
因为现代架构使用帧指针来促进展开堆栈，甚至是部分堆栈。只要执行此操作的代码+上下文不必从堆栈中动态分配，就不会有问题。

标签： java stack-overflow

【解决方案1】：

当堆栈溢出并抛出StackOverflowError 时，通常的异常处理会展开堆栈。展开堆栈意味着：

中止当前活动函数的执行
删除其栈帧，继续调用函数
中止调用者的执行
删除其栈帧，继续调用函数
等等……

...直到异常被捕获。这是正常的（实际上是必要的），并且与抛出哪个异常以及为什么抛出无关。由于您在第一次调用 foo() 之外捕获了异常，因此填充堆栈的数千个 foo 堆栈帧已全部展开，并且大部分堆栈都可以再次使用。

【讨论】：

@fge 随意编辑，我考虑过分节但找不到合适的地方。
你可以使用要点...我不愿意编辑其他人的帖子；）
关键是最里面的foo 以未定义状态终止，因此它可能接触到的任何对象都必须假定为已损坏。由于您不知道堆栈溢出发生在哪个函数中，只是它必须是捕获它的try 块的后代，因此现在可以怀疑任何可以被任何可从那里访问的方法修改的对象。通常不值得找出发生了什么并尝试解决它。
@delnan，我认为答案不完整，没有详细说明为什么这是一个坏主意。与显式抛出异常的区别在于，即使编写异常安全代码，也无法预料到Errors。
@SimonRichter 不，这个问题非常具体。这不是关于处理Errors。 OP only 询问StackOverflowError，它询问处理 this 错误的具体问题：方法如何调用 not捕获此错误时失败。

【解决方案2】：

当 StackOverflowError 被抛出时，堆栈已满。然而，当它被捕获时，所有那些foo 调用都已从堆栈中弹出。 bar 可以正常运行，因为堆栈不再溢出foos。（请注意，我认为 JLS 不能保证您可以从这样的堆栈溢出中恢复。）

【讨论】：

【解决方案3】：

当 StackOverFlow 发生时，JVM 会弹出到 catch，释放堆栈。

在您的示例中，它摆脱了所有堆叠的 foo。

【讨论】：

【解决方案4】：

因为堆栈实际上并没有溢出。更好的名称可能是 AttemptToOverflowStack。基本上这意味着最后一次调整堆栈帧的尝试出错了，因为堆栈上没有足够的可用空间。堆栈实际上可能还有很多空间，只是没有足够的空间。因此，任何取决于调用成功的操作（通常是方法调用）都不会被执行，剩下的就是让程序处理这个事实。这意味着它实际上与任何其他异常没有什么不同。实际上，您可以在进行调用的函数中捕获异常。

【讨论】：

请注意，如果您这样做，您的异常处理程序不需要比可用的更多堆栈空间！

【解决方案5】：

与already been answered 一样，在捕获StackOverflowError 之后可以执行代码，尤其是调用函数，因为JVM 的正常异常处理过程会展开throw 和@987654329 之间的堆栈@点，释放堆栈空间供您使用。你的实验证实了这一点。

但是，这与说一般情况下可以从StackOverflowError 中恢复并不完全相同。

A StackOverflowError IS-A VirtualMachineError，即 IS-AN Error。正如您所指出的，Java 为Error 提供了一些模糊的建议：

表示合理的应用程序不应该尝试捕获的严重问题

并且您可以合理地得出结论，在某些情况下，应该听起来像是捕捉Error 可能没问题。请注意，进行一项实验并不能证明某事通常是安全的。只有 Java 语言的规则和您使用的类的规范才能做到这一点。 VirtualMachineError 是一类特殊的异常，因为 Java 语言规范 和 Java 虚拟机规范 提供了有关此异常语义的信息。特别是the latter says：

当内部错误或资源限制阻止它实现本章中描述的语义时，Java 虚拟机实现会抛出一个对象，该对象是类VirtualMethodError 的子类的实例。本规范无法预测可能会遇到内部错误或资源限制的位置，也没有明确规定何时可以报告它们。因此，下面定义的任何VirtualMethodError 子类都可能在Java 虚拟机运行期间的任何时间被抛出：

...

StackOverflowError：Java 虚拟机实现已用完线程的堆栈空间，通常是因为线程正在执行无限数量的递归调用，因为正在执行的程序中出现错误。

关键问题是您“无法预测”StackOverflowError 将在何时何地被抛出。有no guarantees关于它不会被抛出的地方。例如，您不能依赖它被抛出到方法的 entry 上。它可以被扔在一个方法内的某个点上。

这种不可预测性可能是灾难性的。由于它可以在方法中被抛出，它可以通过类认为是一个“原子”操作的一系列操作被部分抛出，从而使对象处于部分修改的、不一致的状态。当对象处于不一致状态时，任何尝试使用该对象都可能导致错误行为。在所有实际情况下，您无法知道哪个对象处于不一致状态，因此您必须假设 no 对象是可信赖的。任何恢复操作或在捕获异常后继续尝试可能因此产生错误行为。因此，唯一安全的做法是不捕获StackOverflowError，而是让程序终止。（在实践中，您可能会尝试执行一些错误日志记录来帮助进行故障排除，但您不能依赖该日志记录是否正常运行）。也就是说，您无法可靠地从 StackOverflowError 恢复。

【讨论】：