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springboot中@Async默認(rèn)線程池導(dǎo)致OOM問題

 更新時間:2020年06月01日 09:46:27   作者:ignorewho  
這篇文章主要介紹了springboot中@Async默認(rèn)線程池導(dǎo)致OOM問題,文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì),對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值,需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

前言:

1.最近項目上在測試人員壓測過程中發(fā)現(xiàn)了OOM問題,項目使用springboot搭建項目工程,通過查看日志中包含信息:unable to create new native thread

內(nèi)存溢出的三種類型:
1.第一種OutOfMemoryError: PermGen space,發(fā)生這種問題的原意是程序中使用了大量的jar或class
2.第二種OutOfMemoryError: Java heap space,發(fā)生這種問題的原因是java虛擬機(jī)創(chuàng)建的對象太多
3.第三種OutOfMemoryError:unable to create new native thread,創(chuàng)建線程數(shù)量太多,占用內(nèi)存過大

初步分析:

1.初步懷疑是線程創(chuàng)建太多導(dǎo)致,使用jstack 線程號 > /tmp/oom.log將應(yīng)用的線程信息打印出來。查看oom.log,發(fā)現(xiàn)大量線程處于Runnable狀態(tài),基本可以確認(rèn)是線程創(chuàng)建太多了。

代碼分析:

1.出問題的微服務(wù)是日志寫庫服務(wù),對比日志,鎖定在writeLog方法上,wirteLog方法使用spring-@Async注解,寫庫操作采用的是異步寫入方式。
2.之前沒有對@Async注解深入研究過,只是知道可以自定義內(nèi)部線程池,經(jīng)查看,日志寫庫服務(wù)并未自定義異步配置,使用的是spring-@Async默認(rèn)異步配置
3.首先簡單百度了下,網(wǎng)上提到@Async默認(rèn)異步配置使用的是SimpleAsyncTaskExecutor,該線程池默認(rèn)來一個任務(wù)創(chuàng)建一個線程,在壓測情況下,會有大量寫庫請求進(jìn)入日志寫庫服務(wù),這時就會不斷創(chuàng)建大量線程,極有可能壓爆服務(wù)器內(nèi)存。

借此機(jī)會也學(xué)習(xí)了下SimpleAsyncTaskExecutor源碼,總結(jié)如下:

1.SimpleAsyncTaskExecutor提供了限流機(jī)制,通過concurrencyLimit屬性來控制開關(guān),當(dāng)concurrencyLimit>=0時開啟限流機(jī)制,默認(rèn)關(guān)閉限流機(jī)制即concurrencyLimit=-1,當(dāng)關(guān)閉情況下,會不斷創(chuàng)建新的線程來處理任務(wù),核心代碼如下:

public void execute(Runnable task, long startTimeout) {
  Assert.notNull(task, "Runnable must not be null");
  Runnable taskToUse = (this.taskDecorator != null ? this.taskDecorator.decorate(task) : task);
  //判斷是否開啟限流機(jī)制
  if (isThrottleActive() && startTimeout > TIMEOUT_IMMEDIATE) {
   //執(zhí)行前置操作,進(jìn)行限流
   this.concurrencyThrottle.beforeAccess();
   //執(zhí)行完線程任務(wù),會執(zhí)行后置操作concurrencyThrottle.afterAccess(),配合進(jìn)行限流
   doExecute(new ConcurrencyThrottlingRunnable(taskToUse));
  }
  else {
   doExecute(taskToUse);
  }
}

2.SimpleAsyncTaskExecutor限流實現(xiàn)

首先任務(wù)進(jìn)來,會循環(huán)判斷當(dāng)前執(zhí)行線程數(shù)是否超過concurrencyLimit,如果超了,則當(dāng)前線程調(diào)用wait方法,釋放monitor對象鎖,進(jìn)入等待

protected void beforeAccess() {
	if (this.concurrencyLimit == NO_CONCURRENCY) {
		throw new IllegalStateException(
				"Currently no invocations allowed - concurrency limit set to NO_CONCURRENCY");
	}
	if (this.concurrencyLimit > 0) {
		boolean debug = logger.isDebugEnabled();
		synchronized (this.monitor) {
			boolean interrupted = false;
			while (this.concurrencyCount >= this.concurrencyLimit) {
				if (interrupted) {
					throw new IllegalStateException("Thread was interrupted while waiting for invocation access, " +
							"but concurrency limit still does not allow for entering");
				}
				if (debug) {
					logger.debug("Concurrency count " + this.concurrencyCount +
							" has reached limit " + this.concurrencyLimit + " - blocking");
				}
				try {
					this.monitor.wait();
				}
				catch (InterruptedException ex) {
					// Re-interrupt current thread, to allow other threads to react.
					Thread.currentThread().interrupt();
					interrupted = true;
				}
			}
			if (debug) {
				logger.debug("Entering throttle at concurrency count " + this.concurrencyCount);
			}
			this.concurrencyCount++;
		}
	}
}

2.SimpleAsyncTaskExecutor限流實現(xiàn):首先任務(wù)進(jìn)來,會循環(huán)判斷當(dāng)前執(zhí)行線程數(shù)是否超過concurrencyLimit,如果超了,則當(dāng)前線程調(diào)用wait方法,釋放monitor對象鎖,進(jìn)入等待狀態(tài)。

protected void beforeAccess() {
	if (this.concurrencyLimit == NO_CONCURRENCY) {
		throw new IllegalStateException(
				"Currently no invocations allowed - concurrency limit set to NO_CONCURRENCY");
	}
	if (this.concurrencyLimit > 0) {
		boolean debug = logger.isDebugEnabled();
		synchronized (this.monitor) {
			boolean interrupted = false;
			while (this.concurrencyCount >= this.concurrencyLimit) {
				if (interrupted) {
					throw new IllegalStateException("Thread was interrupted while waiting for invocation access, " +
							"but concurrency limit still does not allow for entering");
				}
				if (debug) {
					logger.debug("Concurrency count " + this.concurrencyCount +
							" has reached limit " + this.concurrencyLimit + " - blocking");
				}
				try {
					this.monitor.wait();
				}
				catch (InterruptedException ex) {
					// Re-interrupt current thread, to allow other threads to react.
					Thread.currentThread().interrupt();
					interrupted = true;
				}
			}
			if (debug) {
				logger.debug("Entering throttle at concurrency count " + this.concurrencyCount);
			}
			this.concurrencyCount++;
		}
	}
}

線程任務(wù)執(zhí)行完畢后,當(dāng)前執(zhí)行線程數(shù)會減一,會調(diào)用monitor對象的notify方法,喚醒等待狀態(tài)下的線程,等待狀態(tài)下的線程會競爭monitor鎖,競爭到,會繼續(xù)執(zhí)行線程任務(wù)。

protected void afterAccess() {
	if (this.concurrencyLimit >= 0) {
		synchronized (this.monitor) {
			this.concurrencyCount--;
			if (logger.isDebugEnabled()) {
				logger.debug("Returning from throttle at concurrency count " + this.concurrencyCount);
			}
			this.monitor.notify();
		}
	}
}

雖然看了源碼了解了SimpleAsyncTaskExecutor有限流機(jī)制,實踐出真知,我們還是測試下:
一、測試未開啟限流機(jī)制下,我們啟動20個線程去調(diào)用異步方法,查看Java VisualVM工具如下:


二、測試開啟限流機(jī)制,開啟限流機(jī)制的代碼如下:

@Configuration
@EnableAsync
public class AsyncCommonConfig extends AsyncConfigurerSupport {
  @Override
  public Executor getAsyncExecutor() {
    SimpleAsyncTaskExecutor executor = new SimpleAsyncTaskExecutor();
    //設(shè)置允許同時執(zhí)行的線程數(shù)為10
 executor.setConcurrencyLimit(10);
    return executor;
  }
}

同樣,我們啟動20個線程去調(diào)用異步方法,查看Java VisualVM工具如下:

通過上面驗證可知:
1.開啟限流情況下,能有效控制應(yīng)用線程數(shù)
2.雖然可以有效控制線程數(shù),但執(zhí)行效率會降低,會出現(xiàn)主線程等待,線程競爭的情況。
3.限流機(jī)制適用于任務(wù)處理比較快的場景,對于應(yīng)用處理時間比較慢的場景并不適用。==

最終解決辦法:
1.自定義線程池,使用LinkedBlockingQueue阻塞隊列來限定線程池的上限
2.定義拒絕策略,如果隊列滿了,則拒絕處理該任務(wù),打印日志,代碼如下:

public class AsyncConfig implements AsyncConfigurer{
  private Logger logger = LogManager.getLogger();

  @Value("${thread.pool.corePoolSize:10}")
  private int corePoolSize;

  @Value("${thread.pool.maxPoolSize:20}")
  private int maxPoolSize;

  @Value("${thread.pool.keepAliveSeconds:4}")
  private int keepAliveSeconds;

  @Value("${thread.pool.queueCapacity:512}")
  private int queueCapacity;

  @Override
  public Executor getAsyncExecutor() {
    ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
    executor.setCorePoolSize(corePoolSize);
    executor.setMaxPoolSize(maxPoolSize);
    executor.setKeepAliveSeconds(keepAliveSeconds);
    executor.setQueueCapacity(queueCapacity);
    executor.setRejectedExecutionHandler((Runnable r, ThreadPoolExecutor exe) -> {
        logger.warn("當(dāng)前任務(wù)線程池隊列已滿.");
    });
    executor.initialize();
    return executor;
  }

  @Override
  public AsyncUncaughtExceptionHandler getAsyncUncaughtExceptionHandler() {
    return new AsyncUncaughtExceptionHandler() {
      @Override
      public void handleUncaughtException(Throwable ex , Method method , Object... params) {
        logger.error("線程池執(zhí)行任務(wù)發(fā)生未知異常.", ex);
      }
    };
  }
}

到此這篇關(guān)于springboot中@Async默認(rèn)線程池導(dǎo)致OOM問題的文章就介紹到這了,更多相關(guān)springboot @Async線程池導(dǎo)致OOM內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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