关于java:同事升级了MySQL驱动80导致应用大量超时

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送大家以下学习材料





景象

最近共事发现新服务用的驱动都是 MySQL8.0，而一些老零碎 MySQL 驱动版本较低，存在一些危险破绽，于是被动的把一些老利用的 MySQL 驱动程序降级到了 8.0。然而降级后，在并发量较高时，查看监控打点，Druid 连接池拿到连贯并执行 SQL 的工夫大部分都超过 200ms。

本文具体的剖析了这次“破案”的全过程。

对系统进行压测，发现呈现大量线程阻塞的状况，线程 dump 信息如下：

`"http-nio-5366-exec-48" #210 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x00000000023d0800 nid=0x3be9 waiting for monitor entry [0x00007fa4c1400000]`
 `java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)`
 `at org.springframework.boot.web.embedded.tomcat.TomcatEmbeddedWebappClassLoader.loadClass(TomcatEmbeddedWebappClassLoader.java:66)`
 `- waiting to lock <0x0000000775af0960> (a java.lang.Object)`
 `at org.apache.catalina.loader.WebappClassLoaderBase.loadClass(WebappClassLoaderBase.java:1186)`
 `at com.alibaba.druid.util.Utils.loadClass(Utils.java:220)`
 `at com.alibaba.druid.util.MySqlUtils.getLastPacketReceivedTimeMs(MySqlUtils.java:372)`

通过下面的信息得悉，有线程 BLOCKED 了，BLOCKED 的地位在 com.alibaba.druid.util.Utils.loadClass(Utils.java:220)，于是重点的查看这一块的代码，最终发现了问题。

根因剖析

`public class MySqlUtils {`
 `public static long getLastPacketReceivedTimeMs(Connection conn) throws SQLException {`
 `if (class_connectionImpl == null && !class_connectionImpl_Error) {`
 `try {`
 `class_connectionImpl = Utils.loadClass("com.mysql.jdbc.MySQLConnection");`
 `} catch (Throwable error){`
 `class_connectionImpl_Error = true;`
 `}`
 `}`
 `if (class_connectionImpl == null) {`
 `return -1;`
 `}`
 `if (method_getIO == null && !method_getIO_error) {`
 `try {`
 `method_getIO = class_connectionImpl.getMethod("getIO");`
 `} catch (Throwable error){`
 `method_getIO_error = true;`
 `}`
 `}`
 `if (method_getIO == null) {`
 `return -1;`
 `}`
 `if (class_MysqlIO == null && !class_MysqlIO_Error) {`
 `try {`
 `class_MysqlIO = Utils.loadClass("com.mysql.jdbc.MysqlIO");`
 `} catch (Throwable error){`
 `class_MysqlIO_Error = true;`
 `}`
 `}`
 `if (class_MysqlIO == null) {`
 `return -1;`
 `}`
 `if (method_getLastPacketReceivedTimeMs == null && !method_getLastPacketReceivedTimeMs_error) {`
 `try {`
 `Method method = class_MysqlIO.getDeclaredMethod("getLastPacketReceivedTimeMs");`
 `method.setAccessible(true);`
 `method_getLastPacketReceivedTimeMs = method;`
 `} catch (Throwable error){`
 `method_getLastPacketReceivedTimeMs_error = true;`
 `}`
 `}`
 `if (method_getLastPacketReceivedTimeMs == null) {`
 `return -1;`
 `}`
 `try {`
 `Object connImpl = conn.unwrap(class_connectionImpl);`
 `if (connImpl == null) {`
 `return -1;`
 `}`
 `Object mysqlio = method_getIO.invoke(connImpl);`
 `Long ms = (Long) method_getLastPacketReceivedTimeMs.invoke(mysqlio);`
 `return ms.longValue();`
 `} catch (IllegalArgumentException e) {`
 `throw new SQLException("getLastPacketReceivedTimeMs error", e);`
 `} catch (IllegalAccessException e) {`
 `throw new SQLException("getLastPacketReceivedTimeMs error", e);`
 `} catch (InvocationTargetException e) {`
 `throw new SQLException("getLastPacketReceivedTimeMs error", e);`
 `}`
 `}`

MySqlUtils 中的 getLastPacketReceivedTimeMs() 办法会加载 com.mysql.jdbc.MySQLConnection 这个类，但在 MySQL 驱动 8.0 中类名改为com.mysql.cj.jdbc.ConnectionImpl，所以 MySQL 驱动 8.0 中加载不到com.mysql.jdbc.MySQLConnection

getLastPacketReceivedTimeMs()办法实现中，如果 Utils.loadClass("com.mysql.jdbc.MySQLConnection") 加载不到类并抛出异样，会批改变量 class\_connectionImpl\_Error，下次调用不会再进行加载

`public class Utils {`
 `public static Class<?> loadClass(String className) {`
 `Class<?> clazz = null;`
 `if (className == null) {`
 `return null;`
 `}`
 `try {`
 `return Class.forName(className);`
 `} catch (ClassNotFoundException e) {`
 `// skip`
 `}`
 `ClassLoader ctxClassLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();`
 `if (ctxClassLoader != null) {`
 `try {`
 `clazz = ctxClassLoader.loadClass(className);`
 `} catch (ClassNotFoundException e) {`
 `// skip`
 `}`
 `}`
 `return clazz;`
 `}`

然而，在 Utils 的 loadClass() 办法中同样 catch 了 ClassNotFoundException，这就导致 loadClass() 在加载不到类的时候，并不会抛出异样，从而会导致每调用一次 getLastPacketReceivedTimeMs() 办法，就会加载一次 MySQLConnection 这个类

线程 dump 信息中能够看到是在调用 TomcatEmbeddedWebappClassLoader 的 loadClass() 办法时，导致线程阻塞的。

`public class TomcatEmbeddedWebappClassLoader extends ParallelWebappClassLoader {`
 `public Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException {`
 `synchronized (JreCompat.isGraalAvailable() ? this : getClassLoadingLock(name)) {`
 `Class<?> result = findExistingLoadedClass(name);`
 `result = (result != null) ? result : doLoadClass(name);`
 `if (result == null) {`
 `throw new ClassNotFoundException(name);`
 `}`
 `return resolveIfNecessary(result, resolve);`
 `}`
 `}`

这是因为 TomcatEmbeddedWebappClassLoader 在加载类的时候，会加 synchronized 锁，这就导致每调用一次 getLastPacketReceivedTimeMs() 办法，就会加载一次com.mysql.jdbc.MySQLConnection，而又始终加载不到，在加载类的时候会加 synchronized 锁，所以会呈现线程阻塞，性能降落的景象。

getLastPacketReceivedTimeMs()办法调用机会

`public abstract class DruidAbstractDataSource extends WrapperAdapter implements DruidAbstractDataSourceMBean, DataSource, DataSourceProxy, Serializable {`
 `protected boolean testConnectionInternal(DruidConnectionHolder holder, Connection conn) {`
 `String sqlFile = JdbcSqlStat.getContextSqlFile();`
 `String sqlName = JdbcSqlStat.getContextSqlName();`
 `if (sqlFile != null) {`
 `JdbcSqlStat.setContextSqlFile(null);`
 `}`
 `if (sqlName != null) {`
 `JdbcSqlStat.setContextSqlName(null);`
 `}`
 `try {`
 `if (validConnectionChecker != null) {`
 `boolean valid = validConnectionChecker.isValidConnection(conn, validationQuery, validationQueryTimeout);`
 `long currentTimeMillis = System.currentTimeMillis();`
 `if (holder != null) {`
 `holder.lastValidTimeMillis = currentTimeMillis;`
 `holder.lastExecTimeMillis = currentTimeMillis;`
 `}`
 `if (valid && isMySql) { // unexcepted branch`
 `long lastPacketReceivedTimeMs = MySqlUtils.getLastPacketReceivedTimeMs(conn);`
 `if (lastPacketReceivedTimeMs > 0) {`
 `long mysqlIdleMillis = currentTimeMillis - lastPacketReceivedTimeMs;`
 `if (lastPacketReceivedTimeMs > 0 //`
 `&& mysqlIdleMillis >= timeBetweenEvictionRunsMillis) {`
 `discardConnection(holder);`
 `String errorMsg = "discard long time none received connection."`
 `+ ", jdbcUrl :" + jdbcUrl`
 `+ ", jdbcUrl :" + jdbcUrl`
 `+ ", lastPacketReceivedIdleMillis :" + mysqlIdleMillis;`
 `LOG.error(errorMsg);`
 `return false;`
 `}`
 `}`
 `}`
 `if (valid && onFatalError) {`
 `lock.lock();`
 `try {`
 `if (onFatalError) {`
 `onFatalError = false;`
 `}`
 `} finally {`
 `lock.unlock();`
 `}`
 `}`
 `return valid;`
 `}`
 `if (conn.isClosed()) {`
 `return false;`
 `}`
 `if (null == validationQuery) {`
 `return true;`
 `}`
 `Statement stmt = null;`
 `ResultSet rset = null;`
 `try {`
 `stmt = conn.createStatement();`
 `if (getValidationQueryTimeout() > 0) {`
 `stmt.setQueryTimeout(validationQueryTimeout);`
 `}`
 `rset = stmt.executeQuery(validationQuery);`
 `if (!rset.next()) {`
 `return false;`
 `}`
 `} finally {`
 `JdbcUtils.close(rset);`
 `JdbcUtils.close(stmt);`
 `}`
 `if (onFatalError) {`
 `lock.lock();`
 `try {`
 `if (onFatalError) {`
 `onFatalError = false;`
 `}`
 `} finally {`
 `lock.unlock();`
 `}`
 `}`
 `return true;`
 `} catch (Throwable ex) {`
 `// skip`
 `return false;`
 `} finally {`
 `if (sqlFile != null) {`
 `JdbcSqlStat.setContextSqlFile(sqlFile);`
 `}`
 `if (sqlName != null) {`
 `JdbcSqlStat.setContextSqlName(sqlName);`
 `}`
 `}`
 `}`

只有 DruidAbstractDataSource 的 testConnectionInternal() 办法中会调用 getLastPacketReceivedTimeMs() 办法

testConnectionInternal()是用来检测连贯是否无效的，在获取连贯和偿还连贯时都有可能会调用该办法，这取决于 Druid 检测连贯是否无效的参数

「Druid 检测连贯是否无效的参数」：

  • testOnBorrow：每次获取连贯时执行 validationQuery 检测连贯是否无效（会影响性能）
  • testOnReturn：每次偿还连贯时执行 validationQuery 检测连贯是否无效（会影响性能）
  • testWhileIdle：申请连贯的时候检测，如果闲暇工夫大于 timeBetweenEvictionRunsMillis，执行 validationQuery 检测连贯是否无效

利用中设置了 testOnBorrow=true，每次获取连贯时，都会去抢占 synchronized 锁，所以性能降落的很显著

解决方案

教训证，应用 Druid 1.x 版本 <=1.1.22 会呈现该 bug，解决方案就是降级至 Druid 1.x 版本 >=1.1.23 或者 Druid 1.2.x 版本

GitHub issue：https://github.com/alibaba/dr…

正文完
java
发表至： java
2021-06-18
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