为什么这段Java代码会导致堆栈溢出错误？

Question

以下代码在执行时会产生堆栈溢出错误。但是，如果移除其中一个行，则不会出现堆栈溢出错误。

• static final GenerateStackOverflow E1 = new GenerateStackOverflow("value1");
• final GenerateStackOverflow E2 = new GenerateStackOverflow("value2");

如果这个类中只有其中一行，则不会出现错误。为什么两行都存在时会出现堆栈溢出错误呢？

public class GenerateStackOverflow {

    private final String value; 

    static final GenerateStackOverflow E1 = new GenerateStackOverflow("value1");
    final GenerateStackOverflow E2 = new GenerateStackOverflow("value2");


    public GenerateStackOverflow(String value) {
        System.out.println("GenerateStackOverflow.GenerateStackOverflow()");
        this.value = value;
    }

    public String getValue() {
        return value;
    }

    public static void main(String[] args) {
        GenerateStackOverflow.class.getName();
    }
}

- ams

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因为每个对象类的实例都是该类的新实例。这将创建该类的新实例，进而又创建该类的新实例... - Hot Licks

你正在创建一个无限长的实例链表（通过 E2 引用）。 - aioobe

当对象实例化时，它会实例化自己... - t777

你只有在两行代码同时存在时才会出现错误，因为没有第一行代码创建类的实例，也没有第二行代码递归调用。 - Hot Licks

不确定为什么这个回答被踩了。有趣的例子。 - Kevin Bowersox

@KevinBowersox - 我不明白你为什么认为这很“有趣”——这只是简单的无限递归，没有别的。 - Hot Licks

Answer 1

两者均需要才能生成StackOverflowError。 当您包含此行代码时：

static final GenerateStackOverflow E1 = new GenerateStackOverflow("value1");

当第一次访问类时，将创建GenerateStackOverflow的实例。

如果不包含此行：

final GenerateStackOverflow E2 = new GenerateStackOverflow("value2");

事情还好，但是这一行很关键。每次创建一个GenerateStackOverflow实例，它都会尝试初始化其成员变量E2 ——另一个GenerateStackOverflow对象。然后，那个实例的E2被初始化为另一个GenerateStackOverflow对象。这种情况继续发生，直到出现StackOverflowError。

如果只包括第二行而不包括第一行，则不会创建任何实例，也不会进入无限递归。

- rgettman

Answer 2

构造函数调用自身：

final GenerateStackOverflow E2 = new GenerateStackOverflow("value2");

因此，要构造一个实例，您需要构造一个实例，该实例需要构造另一个实例，以此类推。

您程序的主方法加载了该类。并且有一个静态字段调用类的构造函数，从而创建堆栈溢出。因此，删除静态变量会隐藏问题，因为构造函数从未被调用。删除非静态变量完全删除了递归调用，从而解决了问题。

- JB Nizet

Answer 3

"

static final这一行表示每次加载类时都会实例化一个GenerateStackOverflow，也就是只有一次。而final这一行表示每次实例化类时都会实例化一个。

你的main方法加载了类但没有实例化它。所以：

• 仅使用static final这一行，加载类将实例化一个GenerateStackOverflow，然后就完成了。
• 仅使用final这一行，加载类不会做进一步的操作。
• 两个都有时，加载类将实例化一个GenerateStackOverflow（由于static行），然后实例化另一个GenerateStackOverflow（由于非static行），然后实例化另一个GenerateStackOverflow，以此类推，直到出现堆栈溢出错误。

如果你的main方法改为：

"

new GenerateStackOverflow("boom");

如果只有非static的那一行，就足以引起溢出。

- yshavit

Answer 4

这将产生没有任何字段的无限循环：

public class GenerateStackOverflow {

    private final String value; 

    static {
        GenerateStackOverflow E1 = new GenerateStackOverflow("value1");
    }

    public GenerateStackOverflow(String value) {
        System.out.println("GenerateStackOverflow.GenerateStackOverflow()");
        GenerateStackOverflow E2 = new GenerateStackOverflow("value2");
        this.value = value;
    }

    public String getValue() {
        return value;
    }

    public static void main(String[] args) {
        GenerateStackOverflow.class.getName();
    }
}

产生循环的不是最终字段，而是new操作。

您还可以通过删除static子句并在main中插入new GenerateStackOverflow(...)调用来获取错误。

- Hot Licks

Answer 5

您的代码示例可以通过以下方式进行简化，同时仍然展现出类似的行为：

public class Foo {
    static Foo T1 = new Foo();
    Foo T2 = new Foo();

    Foo() {
    }

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

当创建一个实例时，T2会被分配，这意味着代码可以重构为以下形式：

public class Foo {
    static Foo T1 = new Foo();
    Foo T2;

    Foo() {
        T2 = new Foo();
    }

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

第二种形式很明显构造函数在调用自身。那么为什么删除T1或T2也会导致StackOverflowError的出现？

• 当删除带有T1的行时，主方法将运行但是类不会被实例化。（调用Foo.class.getName()不会调用构造函数。）

• 当删除T2时，构造函数将不再调用自身，StackOverflowError的来源也被移除。

- Rickard Sundin

Answer 6

递归构造函数调用是简单的答案。

技巧

使用static final变量，以便调用构造函数，而该构造函数反过来尝试使用final变量创建自身的实例，从而导致递归调用。

- Narendra Pathai