問題

線上程序出現(xiàn)了OOM，程序日志中的輸出為

Exception in thread "http-nio-8080-exec-1027" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
Exception in thread "http-nio-8080-exec-1031" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

看線程名稱應(yīng)該是tomcat的nio工作線程，線程在處理程序的時候因為無法在堆中分配更多內(nèi)存出現(xiàn)了OOM，幸好JVM啟動參數(shù)配置了-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError，使用MAT打開拿到的hprof文件進行分析。

第一步就是打開Histogram看看占用內(nèi)存最大的是什么對象：

可以看到byte數(shù)組占用了接近JVM配置的最大堆的大小也就是8GB，顯然這是OOM的原因。

第二步看一下究竟是哪些byte數(shù)組，數(shù)組是啥內(nèi)容：

可以看到很明顯這和HTTP請求相關(guān)，一個數(shù)組大概是10M的大小。

第三步通過查看GC根查看誰持有了數(shù)組的引用：

這符合之前的猜測，是tomcat的線程在處理過程中分配了10M的buffer在堆上。

至此，馬上可以想到一定是什么參數(shù)設(shè)置的不合理導(dǎo)致了這種情況，一般而言tomcat不可能為每一個請求分配如此大的buffer。

第四步就是檢查代碼里是否有tomcat或服務(wù)器相關(guān)配置，看到有這么一個配置：

max-http-header-size: 10000000

至此，基本已經(jīng)確定了八九不離十就是這個不合理的最大http請求頭參數(shù)導(dǎo)致的問題。

關(guān)于http header最大長度的那些事

http協(xié)議，超文本傳輸協(xié)議，HyperText Transfer Protocol，是互聯(lián)網(wǎng)上應(yīng)用最為廣泛的一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，所有的WWW文件都遵守這個標準。

關(guān)于http協(xié)議消息的格式，大家可以網(wǎng)上自行搜索，這里不再贅述。

本文關(guān)注的是其header部分，如下圖所示（紅框標注部分）：

問題原型

有一個web application提供web service，這個web application基于java開發(fā)，部署在tomcat容器上。

問題是：當客戶端發(fā)送一個GET請求，結(jié)果得到400的response，意思是說bad request。

檢查了這個request的代碼實現(xiàn)邏輯，并沒有相關(guān)input validation的邏輯，并且檢查server端日志發(fā)現(xiàn)，request請求似乎并沒有到達我們自己代碼實現(xiàn)邏輯部分。這是為什么呢？

問題解釋

遇到這個問題時，第一步就是查看server端日志，但是覺得很tricky的是，最開始并沒有發(fā)現(xiàn)相關(guān)的日志，只是發(fā)現(xiàn)request并沒有到達我們自己代碼實現(xiàn)邏輯部分。

后來，mina同學眼神很好，發(fā)現(xiàn)了如下日志：

通過日志note信息發(fā)現(xiàn)，該條日志在info級別下只會打印一次，之后都會是debug級別才打印，難怪之前沒有注意到這條日志。

從日志信息可知，request的header部分太大，超過了tomcat允許的最大值。

默認情況下，tomcat（8.0版本）允許的http請求header的最大值是8024個字節(jié)（8KB）。

那為什么之前沒有出現(xiàn)這個問題呢？

原因是，項目遷移到SCP平臺上之后，改成JWT token做權(quán)限校驗，這個JWT token會被添加到request的header，然而JWT token一般來說都很大（平均有6k個字節(jié)左右），所以說在增加了JWT token這個header以及其他一些相關(guān)的headers之后，整個request的header部分就超過8024個字節(jié)，于是就出現(xiàn)了這個問題。

那么如何解決這個問題呢？可以從兩個方面考慮：

增加tomcat允許http header最大值。這個配置參數(shù)maxHttpHeaderSize可以設(shè)置tomcat允許的http header最大值。

減少header的size，比如不要添加無關(guān)的header到request。

擴展

在研究這個問題的過程中，其實還有一些其他疑問。首先，一個request的轉(zhuǎn)發(fā)流程大致如下：

那么，在這個流程中，為什么request在前面的部分沒有出現(xiàn)這個問題，而這個問題出現(xiàn)在最后一個技術(shù)棧是java/tomcat的component呢？

原因是，每個web服務(wù)器的http header最大長度的默認值不一樣，同時隨語言、版本不同也會不一樣。舉個例子tomcat 5的http header size的默認值是4K。

我找到了其他component中對于http header size的默認值的定義：

CF Router是用Go語言實現(xiàn)，Go語言的http處理模塊對于它的定義是默認值1MB。

App Router是用Nodejs實現(xiàn)，Nodejs的http處理模塊對它的定義是默認值80KB。

以上兩個默認值都要遠遠大于8KB，這也就解釋了沒什么問題出在最后一個component。

Tomcat修改maxParameterCount配置

問題

java.lang.IllegalStateException: More than the maximum number of request
 parameters (GET plus POST) for a single request ([10,000]) were detected.
  Any parameters beyond this limit have been ignored.
   To change this limit, set the maxParameterCount attribute
    on the Connector.

解決方案

以前使用外部Tomcat部署項目的時候，可以通過修改server.xml文件中的Connector節(jié)點maxParameterCount屬性值解決這個問題。

<Connector port=“8080” redirectPort=“8443” protocol=“HTTP/1.1” maxParameterCount="-1" />

因為SpringBoot使用的是內(nèi)嵌的Tomcat，無法配置server.xml。經(jīng)過查看相關(guān)API文檔并沒有發(fā)現(xiàn)可以直接在配置文件中配置maxParameterCount屬性，那么我們就在代碼中進行配置，在SpringBoot的API文檔中講解了通過實現(xiàn)WebServerFactoryCustomizer接口可以對Tomcat進行相關(guān)配置。

參考

自定義tomcat配置

創(chuàng)建一個類并實現(xiàn)WebServerFactoryCustomizer接口的customize方法。

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.boot.context.properties.PropertyMapper;
import org.springframework.boot.web.embedded.tomcat.TomcatServletWebServerFactory;
import org.springframework.boot.web.server.WebServerFactoryCustomizer;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * 自定義Tomcat容器配置類
 *
 */
@Component
public class MyTomcatWebServerFactoryCustomizer 
        implements WebServerFactoryCustomizer<TomcatServletWebServerFactory> {

    public static final int DEFAULT_MAX_PARAMETER_COUNT = 10000;

    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());

    /**
     * 單次請求參數(shù)最大限制數(shù)
     */
    @Value("${server.tomcat.maxParameterCount}")
    private int maxParameterCount = DEFAULT_MAX_PARAMETER_COUNT;

    @Override
    public void customize(TomcatServletWebServerFactory factory) {
        if (logger.isDebugEnabled()) {
            logger.debug("MyTomcatWebServerFactoryCustomizer customize");
        }

        PropertyMapper propertyMapper = PropertyMapper.get();

        propertyMapper.from(this::getMaxParameterCount)
                .when((maxParameterCount) -> maxParameterCount != DEFAULT_MAX_PARAMETER_COUNT)
                .to((maxParameterCount) -> customizerMaxParameterCount(factory, maxParameterCount));
    }

    /**
     * 配置內(nèi)置Tomcat單次請求參數(shù)限制
     *
     * @param factory
     * @param maxParameterCount
     */
    private void customizerMaxParameterCount(TomcatServletWebServerFactory factory, 
                                             int maxParameterCount) {
        factory.addConnectorCustomizers(
                connector -> connector.setMaxParameterCount(maxParameterCount));
    }

    public void setMaxParameterCount(int maxParameterCount) {
        this.maxParameterCount = maxParameterCount;
    }

    public int getMaxParameterCount() {
        return maxParameterCount;
    }
}

以上為個人經(jīng)驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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