同事寫了個驚天 bug,還不容易被發(fā)現(xiàn)。。
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事故描述
從6點32分開始少量用戶訪問app時會出現(xiàn)首頁訪問異常,到7點20分首頁服務(wù)大規(guī)模不可用,7點36分問題解決。
整體經(jīng)過
7:07 開始先后聯(lián)系XXX查看解決問題。
7:36 代碼回滾完,服務(wù)恢復(fù)正常。
事故根本原因-事故代碼模擬
public static void test() throws InterruptedException, ExecutionException {
Executor executor = Executors.newFixedThreadPool(3);
CompletionService<String> service = new ExecutorCompletionService<>(executor);
service.submit(new Callable<String>() {
@Override
public String call() throws Exception {
return "HelloWorld--" + Thread.currentThread().getName();
}
});
}
根源就在于ExecutorCompletionService結(jié)果沒 調(diào)用take,poll方法。
正確的寫法如下所示:
public static void test() throws InterruptedException, ExecutionException {
Executor executor = Executors.newFixedThreadPool(3);
CompletionService<String> service = new ExecutorCompletionService<>(executor);
service.submit(new Callable<String>() {
@Override
public String call() throws Exception {
return "HelloWorld--" + Thread.currentThread().getName();
}
});
service.take().get();
}
一行代碼引發(fā)的血案,而且不容易被發(fā)現(xiàn),因為oom是一個內(nèi)存緩慢增長的過程,稍微粗心大意就會忽略,如果是這個代碼塊的調(diào)用量少的話,很可能幾天甚至幾個月后暴雷。
操作人回滾or重啟服務(wù)器確實是最快的方式,但是如果不是事后快速分析出oom的代碼,而且不巧回滾的版本也是帶oom代碼的,就比較悲催了,如剛才所說,流量小了,回滾或者重啟都可以釋放內(nèi)存;但是流量大的情況下,除非回滾到正常的版本,否則GG。
探詢問題的根源
為了更好的理解ExecutorCompletionService的 “套路” 我們用 ExecutorService來作為對比,可以讓我們更好的清楚,什么場景下用ExecutorCompletionService。
先看ExecutorService代碼(建議down下來跑一跑)
public static void test1() throws Exception{
ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
ArrayList<Future<String>> futureArrayList = new ArrayList<>();
System.out.println("公司讓你通知大家聚餐 你開車去接人");
Future<String> future10 = executorService.submit(() -> {
System.out.println("總裁:我在家上大號 我最近拉肚子比較慢 要蹲1個小時才能出來 你等會來接我吧");
TimeUnit.SECONDS.sleep(10);
System.out.println("總裁:1小時了 我上完大號了。你來接吧");
return "總裁上完大號了";
});
futureArrayList.add(future10);
Future<String> future3 = executorService.submit(() -> {
System.out.println("研發(fā):我在家上大號 我比較快 要蹲3分鐘就可以出來 你等會來接我吧");
TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
System.out.println("研發(fā):3分鐘 我上完大號了。你來接吧");
return "研發(fā)上完大號了";
});
futureArrayList.add(future3);
Future<String> future6 = executorService.submit(() -> {
System.out.println("中層管理:我在家上大號 要蹲10分鐘就可以出來 你等會來接我吧");
TimeUnit.SECONDS.sleep(6);
System.out.println("中層管理:10分鐘 我上完大號了。你來接吧");
return "中層管理上完大號了";
});
futureArrayList.add(future6);
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
System.out.println("都通知完了,等著接吧。");
try {
for (Future<String> future : futureArrayList) {
String returnStr = future.get();
System.out.println(returnStr + ",你去接他");
}
Thread.currentThread().join();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
三個任務(wù),每個任務(wù)執(zhí)行時間分別是 10s、3s、6s 。通過JDK線程池的 submit 提交這三個 Callable類型的任務(wù)。
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-
step1 主線程把三個任務(wù)提交到線程池里面去,把對應(yīng)返回的 Future 放到 List 里面存起來,然后執(zhí)行“都通知完了,等著接吧。”這行輸出語句。 -
step2在循環(huán)里面執(zhí)行 future.get() 操作,阻塞等待。最后結(jié)果如下:
先通知到總裁,也是先接總裁 足足等了1個小時,接到總裁后再去接研發(fā)和中層管理,盡管他們早就完事兒了,也得等總裁上完廁所~~
耗時最久的-10s異步任務(wù)最先進入list執(zhí)行,所以在循環(huán)過程中獲取這個10s的任務(wù)結(jié)果的時候,get操作會一直阻塞,直到10s異步任務(wù)執(zhí)行完畢。即使 3s、5s的任務(wù)早就執(zhí)行完了,也得阻塞等待10s任務(wù)執(zhí)行完。
看到這里 尤其是做網(wǎng)關(guān)業(yè)務(wù)的同學(xué)可能會產(chǎn)生共鳴,一般來說網(wǎng)關(guān)RPC會調(diào)用下游N多個接口,如下圖
如果都按照ExecutorService這種方式,并且恰巧前幾個任務(wù)調(diào)用的接口耗時比較久,同時阻塞等待,那就比較悲催了。所以ExecutorCompletionService應(yīng)景而出。它作為任務(wù)線程的合理管控者,“任務(wù)規(guī)劃師”的稱號名副其實。
相同場景 ExecutorCompletionService代碼
public static void test2() throws Exception {
ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
ExecutorCompletionService<String> completionService = new ExecutorCompletionService<>(executorService);
System.out.println("公司讓你通知大家聚餐 你開車去接人");
completionService.submit(() -> {
System.out.println("總裁:我在家上大號 我最近拉肚子比較慢 要蹲1個小時才能出來 你等會來接我吧");
TimeUnit.SECONDS.sleep(10);
System.out.println("總裁:1小時了 我上完大號了。你來接吧");
return "總裁上完大號了";
});
completionService.submit(() -> {
System.out.println("研發(fā):我在家上大號 我比較快 要蹲3分鐘就可以出來 你等會來接我吧");
TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
System.out.println("研發(fā):3分鐘 我上完大號了。你來接吧");
return "研發(fā)上完大號了";
});
completionService.submit(() -> {
System.out.println("中層管理:我在家上大號 要蹲10分鐘就可以出來 你等會來接我吧");
TimeUnit.SECONDS.sleep(6);
System.out.println("中層管理:10分鐘 我上完大號了。你來接吧");
return "中層管理上完大號了";
});
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
System.out.println("都通知完了,等著接吧。");
//提交了3個異步任務(wù))
for (int i = 0; i < 3; i++) {
String returnStr = completionService.take().get();
System.out.println(returnStr + ",你去接他");
}
Thread.currentThread().join();
}
跑完結(jié)果如下:
這次就相對高效了一些,雖然先通知的總裁,但是根據(jù)大家上大號的速度,誰先拉完先去接誰,不用等待上大號最久的總裁了(現(xiàn)實生活里 建議采用第一種 不等總裁的后果 emmm 哈哈哈)。
放在一起對比下輸出結(jié)果:
兩段代碼的差異非常小 獲取結(jié)果的時候ExecutorCompletionService 使用了
completionService.take().get();
為什么要用take() 然后再get()呢????我們看看源碼
CompletionService接口 以及接口的實現(xiàn)類
2、接著跟一下ExecutorCompletionService的構(gòu)造方法,可以看到入?yún)⑿枰獋饕粋€線程池對象,默認(rèn)使用的隊列是 LinkedBlockingQueue,不過還有另外一個構(gòu)造方法可以指定隊列類型,如下兩張圖,兩個構(gòu)造方法。
默認(rèn)LinkedBlockingQueue的構(gòu)造方法

可選隊列類型的構(gòu)造方法

3、submit任務(wù)提交的兩種方式,都是有返回值的,我們例子中用到的就是第一種Callable類型的方法。

4、對比ExecutorService 和 ExecutorCompletionService submit方法 可以看出區(qū)別 (1)ExecutorService
(2)ExecutorCompletionService
5、差異就在 QueueingFuture,這個到底作用是啥,我們繼續(xù)跟進去看
-
QueueingFuture 繼承自 FutureTask,而且紅線部分標(biāo)注的位置,重寫了done()方法。 -
把 task 放到 completionQueue 隊列里面,當(dāng)任務(wù)執(zhí)行完成后,task就會被放到隊列里面去了。 -
此時此刻completionQueue隊列里面的 task 都是已經(jīng) done()完成了的 task,而這個 task 就是我們拿到的一個個的future結(jié)果。 -
如果調(diào)用 completionQueue 的 task 方法,會阻塞等待任務(wù)。等到的一定是完成了的 future,我們調(diào)用 .get()方法 就能立馬獲得結(jié)果。
看到這里 相信大家伙都應(yīng)該多少明白點了
-
我們在使用ExecutorService submit提交任務(wù)后需要關(guān)注每個任務(wù)返回的future,然而CompletionService 對這些 future 進行了追蹤,并且重寫了done方法,讓你等的completionQueue 隊列里面 一定是完成了的task。 -
作為網(wǎng)關(guān)RPC層,我們不用因為某一個接口的響應(yīng)慢拖累所有的請求,可以在處理最快響應(yīng)的業(yè)務(wù)場景里使用CompletionService。
but 注意、注意、注意 也是本次事故的核心
當(dāng)只有調(diào)用了ExecutorCompletionService下面的3個方法的任意一個時,阻塞隊列中的task執(zhí)行結(jié)果才會從隊列中移除掉,釋放堆內(nèi)存,由于該業(yè)務(wù)不需要使用任務(wù)的返回值,則沒進行調(diào)用take,poll方法。從而導(dǎo)致沒有釋放堆內(nèi)存,堆內(nèi)存會隨著調(diào)用量的增加一直增長。
所以,業(yè)務(wù)場景中不需要使用任務(wù)返回值的 別沒事兒使用CompletionService,假如使用了,記得一定要從阻塞隊列中 移除掉task執(zhí)行結(jié)果,避免OOM!
總結(jié)
知道事故的原因,我們來總結(jié)下方法論,畢竟孔子他老人家說過:自省吾身,常思己過,善修其身!
上線前:
嚴(yán)格的代碼review習(xí)慣,一定要交給back人去看,畢竟自己寫的代碼自己是看不出問題的,相信每個程序猿都有這個自信(這個后續(xù)事故里可能會反復(fù)提到!很重要)
上線記錄-備注好上一個可回滾的包版本(給自己留一個后路)
上線前確認(rèn)回滾后,業(yè)務(wù)是否可降級,如果不可降級,一定要嚴(yán)格拉長這次上線的監(jiān)控周期 上線后:
持續(xù)關(guān)注內(nèi)存增長情況(這部分極容易被忽略,大家對內(nèi)存的重視度不如cpu使用率)
持續(xù)關(guān)注cpu使用率增長情況
gc情況、線程數(shù)是否增長、是否有頻繁的fullgc等
關(guān)注服務(wù)性能報警,tp99、999 、max是否出現(xiàn)明顯的增高
來源:https://juejin.cn/post/7064376361334358046
最后,關(guān)注公眾號互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)師,在后臺回復(fù):2T,可以獲取我整理的 Java 系列面試題和答案,非常齊全。
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