案例解析:執行緒池使用不當導致的系統崩潰
前幾天,發現一臺阿里雲伺服器上的Web服務不可用。遠端SSH登入不上,嘗試幾次登入上去之後,執行命令都顯示
-bash: fork: Cannot allocate memory
一看以為是記憶體洩漏導致溢位。因為執行不了任何命令, 只能通過控制檯重啟伺服器恢復服務。
初步排查
服務恢復後,檢視系統日誌,linux系統日誌路徑/var/log/messages
,可通過journalctl
命令檢視,如
journalctl --since="2019-06-12 06:00:00" --until="2019-06-12 10:00:00"
可檢視since之後,until之前時間段的日誌。除了發現crond[14954]: (CRON) CAN'T FORK (do_command): Cannot allocate memory
sshd[10764]: error: fork: Cannot allocate memory
應是ssh登入執行命名失敗的日誌)
通過阿里雲-雲監控-主機監控檢視記憶體使用率指標,這段時間內,記憶體使用率一直在40%以下,基本可排除記憶體溢位的可能。
通過搜尋查閱到程序數超過作業系統限制可能導致bash: fork: Cannot allocate memory
的報錯(參考: https://blog.csdn.net/wangshuminjava/article/details/80603847 )。
通過ps -eLf|wc -l
檢視當前程序執行緒數(ps -ef
ps -eLf
會列印所有的執行緒), 只有1000多個,故障時刻系統到底運行了多少執行緒已無從得知,只能持續跟進監測。
問題定位
幾天後,再次通過ps -eLf|wc -l
檢視,發現執行緒數已達16000多個。直接執行ps -eLf
可看到大量tomcat程序所產生的執行緒,猜測是不是執行緒死鎖導致大量執行緒未完成一直hung在那裡。
執行 jstack 程序號 > ~/jstack.txt
命令將程序所執行執行緒情況打印出來分析,發現大量的WAITING
狀態的執行緒,如下
"pool-19-thread-1" #254 prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f0b700a6000 nid=0x29a9 waiting on condition [0x00007f0b274df000] java.lang.Thread.State: WAITING (parking) at sun.misc.Unsafe.park(Native Method) - parking to wait for <0x00000006ce3d8790> (a java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject) at java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(LockSupport.java:175) at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject.await(AbstractQueuedSynchronizer.java:2039) at java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue.take(LinkedBlockingQueue.java:442) at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.getTask(ThreadPoolExecutor.java:1074) at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1134) at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624) at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
根據上述內容可看出執行緒在等一個條件,並且是在執行LinkedBlockingQueue.take
方法的時候,檢視該方法的java doc,當佇列為空時,該方法將會一直等待直到有元素可用。
/** * Retrieves and removes the head of this queue, waiting if necessary * until an element becomes available. * * @return the head of this queue * @throws InterruptedException if interrupted while waiting */ E take() throws InterruptedException;
詢問同事在哪裡用到了LinkedBlockingQueue,同事回憶起不久前用執行緒池實現往阿里雲OSS服務通過追加的方式上傳檔案功能,檢視程式碼後發現問題——執行緒池沒有關閉。為了使檔案片段儲存不存在錯亂,每次儲存檔案時,都new了一個執行緒池物件,
ThreadPoolExecutor saveImgThreadPool = new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>());
但處理完後, 沒有關閉這個執行緒池物件,這樣執行緒池仍會通過take方法去取等待佇列中是否還有未完成的執行緒任務,等待佇列為空時將會一直等待,這樣就導致大量的執行緒hung在這裡了(基本是隻要方法被調一次,就會產生一個hung住的執行緒)。
延伸
-
執行緒狀態為“waiting for monitor entry”:
意味著它 在等待進入一個臨界區 ,所以它在”Entry Set“佇列中等待。此時執行緒狀態一般都是 Blocked:
java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor) -
執行緒狀態為“waiting on condition”:
說明它在等待另一個條件的發生,來把自己喚醒,或者乾脆它是呼叫了 sleep(N)。此時執行緒狀態大致為以下幾種:
java.lang.Thread.State: WAITING (parking):一直等那個條件發生(本文案例即為此種場景);java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (parking或sleeping):定時的,那個條件不到來,也將定時喚醒自己。 -
如果大量執行緒在“waiting for monitor entry”:可能是一個全域性鎖阻塞住了大量執行緒。如果短時間內列印的thread dump 檔案反映,隨著時間流逝,waiting for monitor entry 的執行緒越來越多,沒有減少的趨勢,可能意味著某些執行緒在臨界區裡呆的時間太長了,以至於越來越多新執行緒遲遲無法進入臨界區。
-
如果大量執行緒在“waiting on condition”:可能是它們又跑去獲取第三方資源,尤其是第三方網路資源,遲遲獲取不到Response,導致大量執行緒進入等待狀態。所以如果你發現有大量的執行緒都處在 Wait on condition,從執行緒堆疊看,正等待網路讀寫,這可能是一個網路瓶頸的徵兆,因為網路阻塞導致執行緒無法執行。也可能是如本文所提到的,由於程式編寫不當所致。
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