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V2EX  ›  Java

如何确诊由 HashMap 引起的 死循环问题

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  •   manecocomph · 113 天前 · 1692 次点击
    这是一个创建于 113 天前的主题,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

    Java 开发者都知道 java.util.HashMap 是非线程安全的, 一旦涉及多线程情况使用同一个 Map, 除非做了其他同步, 否则都不应该使用 HashMap. 然而现实情况是: 时不时发现生产环境在多线程情况下使用了 HashMap, 导致死循环, 继而不再响应其他请求.

    那么如何诊断并确认是这种情况呢?

    首先, 我们从症状看起, 一般出现了这种情况, 1. CPU 使用率相对平时情况会高很多; 2. tomcat http 线程陷入 HashMap 死循环, 无法退出, 导致不能响应新的请求;

    一旦发生上面症状, 就可以怀疑 HashMap 导致的死循环问题了. 要想确认是不是这个问题, 基本需要 2 步: 1. 查看 thread dump, 看是不是有线程一直在 HashMap.getEntry() 上面; 2. 查看 heap dump 里面是不是 HashMap 某个桶的链表出现了死循环.

    1. 查看 thread dump, 确认是不是有线程一直在 HashMap.getEntry() 上面

      使用 jstack 做 thread dump, 查看是不是有一个或多个线程最顶上的栈像下面这样:

      上面的截图可以看到, 我这个 thread dump 里面有 40 个线程都卡在这一行. 因为我的 tomcat 就开了 40 个 http daemon 线程, 基本每个都卡在这里了.

    2. 查看 heap dump, 确认链表死循环

      首先, 使用 jcmd 或 jmap 或其它工具做一个 heap dump; 然后使用 MAT 或者其他 heap 分析工具找出 HashMap 里某个 bucket 里面的循环链表. 我这里以 MAT 举例, 截图来说明.

      如上图, 找到这个线程, 可以看到栈里面和我们 thread dump 里面的基本一样, 它卡在那个 getEntry() 方法还没出来. 点开它的 local variable, 能看到当前正在循环的 HashMap$Entry. 然后右键点击这个变量, 通过菜单 List Objects -> with outgoing references, 可以看到当前 Entry refer 的 next 对象:

      从上面的图可以看到, 这 2 个 Entry 对象的 next 互相指向对方, 导致了死循环, 致使当前线程陷入之后, 无法退出.

    通过上面的 2 步, 基本就确诊了是不是由 HashMap 引起的死循环问题.

    原文链接: http://www.tianxiaohui.com/index.php/interestingbug.html

    16 回复  |  直到 2019-06-27 19:55:20 +08:00
        1
    pifuant   113 天前
    诊断啥子, 当线程安全去用, 存在的问题没有几千也有几百,,,
        2
    manecocomph   113 天前
    @pifuant "存在的问题没有几千也有几百" 是指?
        3
    qiyuey   113 天前
    建议写一些高质量的文章,这个是在太基础了
        4
    BBCCBB   113 天前
    jdk1.8 之前的 hashmap 多线程下有可能引起死循环,这是公开的秘密了。。虽然它不是一个线程安全的容器。
        5
    wysnylc   113 天前
    hashMap 线程不安全是基础知识
    解决的方案要么是 redis 要么 ThreadLocal,单机业务下的 ConcurrentHashMap 在分布式下没卵用
        6
    wysnylc   113 天前
    还有,记得跟进最新的 jdk 进行讲解
    JDK1.8 后,除了对 hashmap 增加红黑树结果外,对原有造成死锁的关键原因点(新 table 复制在头端添加元素)改进为依次在末端添加新的元素。虽然 JDK1.8 后添加红黑树改进了链表过长查询遍历慢问题和 resize 时出现导致 put 死循环的 bug,但还是非线性安全的,比如数据丢失等等。因此多线程情况下还是建议使用 concurrenthashmap。
        7
    sagaxu   113 天前 via Android
    没有明确指出线程安全的 API,那就是不安全的,不用管他实际上安不安全
        8
    broadliyn   113 天前
    楼主的博客要是都是这样质量的文章,还是早点关站吧。
        9
    misaka19000   113 天前
    楼上这些嘲讽的回复是怎么回事?楼主的重点显然是在如何定位死循环,而不是 HashMap 是否线程安全
        10
    doomty   113 天前
    一个定位问题的方法案例,可以的
        11
    luozic   113 天前 via iPhone
    分布式里面 hashmap 不是最常的问题
        12
    manecocomph   113 天前
    @qiyuey 好的, 尽快写
        13
    manecocomph   113 天前
    @BBCCBB 嗯, 这里关注如何确诊
        14
    manecocomph   113 天前
    @broadliyn 好的, 尽快关
        15
    manecocomph   113 天前
    @misaka19000 谢谢理解, 网上这种氛围很自然...
        16
    zhady009   112 天前
    @misaka19000 同不能理解..
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