同事写了个惊天 bug,还不容易被发现。。
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事故描述
从6点32分开始少量用户访问app时会出现首页访问异常,到7点20分首页服务大规模不可用,7点36分问题解决。
整体经过
7:07 开始先后联系XXX查看解决问题。
7:36 代码回滚完,服务恢复正常。
事故根本原因-事故代码模拟
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结果没 调用take,poll方法。
正确的写法如下所示:
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();
}
 
  一行代码引发的血案,而且不容易被发现,因为oom是一个内存缓慢增长的过程,稍微粗心大意就会忽略,如果是这个代码块的调用量少的话,很可能几天甚至几个月后暴雷。
操作人回滚or重启服务器确实是最快的方式,但是如果不是事后快速分析出oom的代码,而且不巧回滚的版本也是带oom代码的,就比较悲催了,如刚才所说,流量小了,回滚或者重启都可以释放内存;但是流量大的情况下,除非回滚到正常的版本,否则GG。
探询问题的根源
为了更好的理解ExecutorCompletionService的 “套路” 我们用 ExecutorService来作为对比,可以让我们更好的清楚,什么场景下用ExecutorCompletionService。
先看ExecutorService代码(建议down下来跑一跑)
public static void test1() throws Exception{
    ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
    ArrayList<Future<String>> futureArrayList = new ArrayList<>();
    System.out.println("公司让你通知大家聚餐 你开车去接人");
    Future<String> future10 = executorService.submit(() -> {
        System.out.println("总裁:我在家上大号 我最近拉肚子比较慢 要蹲1个小时才能出来 你等会来接我吧");
        TimeUnit.SECONDS.sleep(10);
        System.out.println("总裁:1小时了 我上完大号了。你来接吧");
        return "总裁上完大号了";
    });
    futureArrayList.add(future10);
    Future<String> future3 = executorService.submit(() -> {
        System.out.println("研发:我在家上大号 我比较快 要蹲3分钟就可以出来 你等会来接我吧");
        TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
        System.out.println("研发:3分钟 我上完大号了。你来接吧");
        return "研发上完大号了";
    });
    futureArrayList.add(future3);
    Future<String> future6 = executorService.submit(() -> {
        System.out.println("中层管理:我在家上大号  要蹲10分钟就可以出来 你等会来接我吧");
        TimeUnit.SECONDS.sleep(6);
        System.out.println("中层管理:10分钟 我上完大号了。你来接吧");
        return "中层管理上完大号了";
    });
    futureArrayList.add(future6);
    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
    System.out.println("都通知完了,等着接吧。");
    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();
    }
}
 
  三个任务,每个任务执行时间分别是 10s、3s、6s 。通过JDK线程池的 submit 提交这三个 Callable类型的任务。
推荐一个开源免费的 Spring Boot 实战项目:https://github.com/javastacks/spring-boot-best-practice
-  
    
step1 主线程把三个任务提交到线程池里面去,把对应返回的 Future 放到 List 里面存起来,然后执行“都通知完了,等着接吧。”这行输出语句。  -  
    
step2在循环里面执行 future.get() 操作,阻塞等待。最后结果如下:  
 
  先通知到总裁,也是先接总裁 足足等了1个小时,接到总裁后再去接研发和中层管理,尽管他们早就完事儿了,也得等总裁上完厕所~~
耗时最久的-10s异步任务最先进入list执行,所以在循环过程中获取这个10s的任务结果的时候,get操作会一直阻塞,直到10s异步任务执行完毕。即使 3s、5s的任务早就执行完了,也得阻塞等待10s任务执行完。
看到这里 尤其是做网关业务的同学可能会产生共鸣,一般来说网关RPC会调用下游N多个接口,如下图
如果都按照ExecutorService这种方式,并且恰巧前几个任务调用的接口耗时比较久,同时阻塞等待,那就比较悲催了。所以ExecutorCompletionService应景而出。它作为任务线程的合理管控者,“任务规划师”的称号名副其实。
相同场景 ExecutorCompletionService代码
public static void test2() throws Exception {
    ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
    ExecutorCompletionService<String> completionService = new ExecutorCompletionService<>(executorService);
    System.out.println("公司让你通知大家聚餐 你开车去接人");
    completionService.submit(() -> {
        System.out.println("总裁:我在家上大号 我最近拉肚子比较慢 要蹲1个小时才能出来 你等会来接我吧");
        TimeUnit.SECONDS.sleep(10);
        System.out.println("总裁:1小时了 我上完大号了。你来接吧");
        return "总裁上完大号了";
    });
    completionService.submit(() -> {
        System.out.println("研发:我在家上大号 我比较快 要蹲3分钟就可以出来 你等会来接我吧");
        TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
        System.out.println("研发:3分钟 我上完大号了。你来接吧");
        return "研发上完大号了";
    });
    completionService.submit(() -> {
        System.out.println("中层管理:我在家上大号  要蹲10分钟就可以出来 你等会来接我吧");
        TimeUnit.SECONDS.sleep(6);
        System.out.println("中层管理:10分钟 我上完大号了。你来接吧");
        return "中层管理上完大号了";
    });
    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
    System.out.println("都通知完了,等着接吧。");
    //提交了3个异步任务)
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        String returnStr = completionService.take().get();
        System.out.println(returnStr + ",你去接他");
    }
    Thread.currentThread().join();
}
 
  跑完结果如下:
 
  这次就相对高效了一些,虽然先通知的总裁,但是根据大家上大号的速度,谁先拉完先去接谁,不用等待上大号最久的总裁了(现实生活里 建议采用第一种 不等总裁的后果 emmm 哈哈哈)。
放在一起对比下输出结果:
 
  两段代码的差异非常小 获取结果的时候ExecutorCompletionService 使用了
completionService.take().get();
 
  为什么要用take() 然后再get()呢????我们看看源码
CompletionService接口 以及接口的实现类
 
  2、接着跟一下ExecutorCompletionService的构造方法,可以看到入参需要传一个线程池对象,默认使用的队列是 LinkedBlockingQueue,不过还有另外一个构造方法可以指定队列类型,如下两张图,两个构造方法。
默认LinkedBlockingQueue的构造方法

可选队列类型的构造方法

3、submit任务提交的两种方式,都是有返回值的,我们例子中用到的就是第一种Callable类型的方法。

4、对比ExecutorService 和 ExecutorCompletionService submit方法 可以看出区别 (1)ExecutorService
 
   (2)ExecutorCompletionService
 
   5、差异就在 QueueingFuture,这个到底作用是啥,我们继续跟进去看
-  
    
QueueingFuture 继承自 FutureTask,而且红线部分标注的位置,重写了done()方法。  -  
    
把 task 放到 completionQueue 队列里面,当任务执行完成后,task就会被放到队列里面去了。  -  
    
此时此刻completionQueue队列里面的 task 都是已经 done()完成了的 task,而这个 task 就是我们拿到的一个个的future结果。  -  
    
如果调用 completionQueue 的 task 方法,会阻塞等待任务。等到的一定是完成了的 future,我们调用 .get()方法 就能立马获得结果。  
 
   看到这里 相信大家伙都应该多少明白点了
-  
    
我们在使用ExecutorService submit提交任务后需要关注每个任务返回的future,然而CompletionService 对这些 future 进行了追踪,并且重写了done方法,让你等的completionQueue 队列里面 一定是完成了的task。  -  
    
作为网关RPC层,我们不用因为某一个接口的响应慢拖累所有的请求,可以在处理最快响应的业务场景里使用CompletionService。  
but 注意、注意、注意 也是本次事故的核心
当只有调用了ExecutorCompletionService下面的3个方法的任意一个时,阻塞队列中的task执行结果才会从队列中移除掉,释放堆内存,由于该业务不需要使用任务的返回值,则没进行调用take,poll方法。从而导致没有释放堆内存,堆内存会随着调用量的增加一直增长。
 
  所以,业务场景中不需要使用任务返回值的 别没事儿使用CompletionService,假如使用了,记得一定要从阻塞队列中 移除掉task执行结果,避免OOM!
总结
知道事故的原因,我们来总结下方法论,毕竟孔子他老人家说过:自省吾身,常思己过,善修其身!
上线前:
严格的代码review习惯,一定要交给back人去看,毕竟自己写的代码自己是看不出问题的,相信每个程序猿都有这个自信(这个后续事故里可能会反复提到!很重要)
上线记录-备注好上一个可回滚的包版本(给自己留一个后路)
上线前确认回滚后,业务是否可降级,如果不可降级,一定要严格拉长这次上线的监控周期 上线后:
持续关注内存增长情况(这部分极容易被忽略,大家对内存的重视度不如cpu使用率)
持续关注cpu使用率增长情况
gc情况、线程数是否增长、是否有频繁的fullgc等
关注服务性能报警,tp99、999 、max是否出现明显的增高
来源:https://juejin.cn/post/7064376361334358046 
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