2.4 函数如何调用：出入Java栈

Java栈是一块线程私有的内存空间。如果说Java堆和程序数据密切相关，那么Java栈就是和线程执行密切相关的。线程执行的基本行为是函数调用，每次函数调用的数据都是通过Java栈传递的。

Java栈与数据结构中的栈有着类似的含义，它是一块先进后出的数据结构，只支持出栈和入栈两种操作。在Java栈中保存的主要内容为栈帧。每一次函数调用，都会有一个对应的栈帧被压入Java栈，每一次函数调用结束，都会有一个栈帧被弹出Java栈。如图2.5所示，函数1对应栈帧1，函数2对应栈帧2，依此类推。函数1中调用函数2，函数2中调用函数3，函数3中调用函数4。当函数1被调用时，栈帧1入栈；当函数2被调用时，栈帧2入栈；当函数3被调用时，栈帧3入栈；当函数4被调用时，栈帧4入栈。当前正在执行的函数所对应的帧就是当前的帧（位于栈顶），它保存着当前函数的局部变量、中间运算结果等数据。

当函数返回时，栈帧从Java栈中被弹出。Java方法有两种返回函数的方式，一种是正常的函数返回，使用return指令；另外一种是抛出异常。不管使用哪种方式，都会导致栈帧被弹出。

在一个栈帧中，至少要包含局部变量表、操作数栈和帧数据区几部分。

图2.5 帧栈和函数调用

提示：由于每次函数调用都会生成对应的栈帧，从而占用一定的栈空间。因此，如果栈空间不足，那么函数调用自然无法继续进行。当请求的栈深度大于最大可用栈深度时，系统就会抛出StackOverflowError栈溢出错误。

Java虚拟机提供了参数-Xss来指定线程的最大栈空间，这个参数也直接决定了函数调用的最大深度。

【示例2-3】下面的代码是一个递归调用，由于递归没有出口，这段代码可能会出现栈溢出错误，在抛出错误后，程序打印了最大的调用深度。

使用参数-Xss128K执行以上代码，部分结果如下：

可以看到，在进行大约2500次调用后，发生了栈溢出错误，通过增大-Xss的值，可以获得更深的调用层次，尝试使用参数-Xss256K执行上述代码，可能产生如下输出，很明显，调用层次明显增加。

注意：函数嵌套调用的层次在很大程度上由栈的大小决定，栈越大，函数可以支持的嵌套调用次数就越多。