Java最大栈深度有多大

无论你是跟同事、同学、上下级、同行、或者面试官讨论技术问题的时候，很容易卷入JVM大型撕逼现场。为了能够让大家从大型撕逼现场中脱颖而出，最近我苦思冥想如何把知识点尽可能呈现的容易理解，方便记忆。于是就开启了这一系列文章的编写。为了让JVM相关知识点能够形成一个体系，arthinking将编写整理一系列的专题，以尽量以图片的方式描述相关知识点，并且最终把所有相关知识点串成了一张图。持续更新中，欢迎大家阅读。有任何错落之处也请您高抬贵手帮忙指正，感谢！

从Java运行时数据区域是如何工作的这篇文章我们知道，线程中的栈结构如下：

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每个栈帧包含：本地变量表，操作数栈，动态链接，返回地址等东西...

也就是说栈调用深度越大，栈帧就越多，就越耗内存。

1、测试案例

1.1、测试线程栈大小对栈深度的影响

下面我们用一个测试例子来说明：

有如下递归方法：

public class StackTest {

    private int count = 0;

    public void recursiveCalls(String a){
        count++;
        System.out.println("stack depth: " + count);
        recursiveCalls(a);
    }

    public void test(){
        try {
            recursiveCalls("a");
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        new StackTest().test();
    }

}

我们设置启动参数

-Xms256m -Xmx256m -Xmn128m -Xss256k

输出内容：

stack depth: 1556
Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
    at sun.nio.cs.UTF_8.updatePositions(UTF_8.java:77)

可以发现，栈深度为1556的时候，就报 StackOverflowError了。

接下来我们调整-Xss线程栈大小为 512k，输出内容：

stack depth: 3249
Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
    at java.nio.charset.CharsetEncoder.encode(CharsetEncoder.java:579)

发现栈深度变味了3249，说明了：

随着线程栈的大小越大，能够支持越多的方法调用，也即是能够存储更多的栈帧。

1.2、测试方法参数个对栈深度的影响

这里我们固定设置-Xss为256k。

我们知道此时的深度为：1556。

接下来我们给方法添加参数：

public class StackTest {

    private int count = 0;

    public void recursiveCalls(String a){
        count++;
        System.out.println("stack depth: " + count);
        recursiveCalls(a);
    }

    public void test(){
        try {
            recursiveCalls("a");
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        new StackTest().test();
    }

}

为何要添加参数呢，因为添加参数之后，栈帧中的本地变量表就会增加内容，我们可以尝试使用以下命令查看下Class文件的汇编指令：

javap -v StackTest.class

可以发现recursiveCalls方法的本地变量表的确增加了，对应方法的入参 a：

      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
            0      44     0  this   Lcom/itzhai/jvm/stacks/StackTest;
            0      44     1     a   Ljava/lang/String;

这个时候我们在执行程序看看结果：

stack depth: 1318
Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
    at java.nio.Buffer.<init>(Buffer.java:201)

可以发现，栈深度由原来的1556编程了1318。

可以得出结论：

局部变量表内容越多，那么栈帧就越大，栈深度就越小。

2、结论

随着线程栈的大小越大，能够支持越多的方法调用，也即是能够存储更多的栈帧；
局部变量表内容越多，那么栈帧就越大，栈深度就越小。

我们在评审写代码的时候，发现了堆栈溢出，可以查看下对应类的本地变量表，是不是太多了，可不可以优化下代码，或者加大下线程栈的大小，以增加栈的深度。

知道了这个，我们下次面试别人的时候也可以问问对方看看了，嘿嘿。

References

What is the maximum depth of the java call stack?

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本文作者： arthinking

博客链接： https://www.itzhai.com/jvm/how-stack-frame-can-a-thread-hold.html

Java最大栈深度有多大

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