【155期】面试官——你遇到过log4j2线程阻塞的场景吗,如何解决呢?

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阶段汇总集合:

背景

在使用log4j2打日志时,当发生大量异常时,造成大量线程block问题的问题。

一个关于log4j2的高并发问题:

https://blog.fliaping.com/a-high-concurrency-problem-of-log4j2/

大量线程block原因

发生异常,打印异常栈时,会调用org.apache.logging.log4j.core.impl.ThrowableProxy.toExtendedStackTrace方法。

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ThrowableProxy.toExtendedStackTrace内部会进行loadClass操作。

并且可以看到ClassLoader的loadClass在加载类时

  • 首先会持有锁。
  • 调用findLoadedClass看下是否类已经被加载过了
  • 如果类没被加载过,根据双亲委派模型去加载类。
  • 可以看到当某个类被加载过了,调用findLoadedClass会直接返回,锁也会被很快释放掉,无需经过双亲委派等后面的一系列步骤。

    但是,在进行反射调用时,JVM会进行优化,会动态生成名为 sun.reflect.GeneratedMethodAccessorN的类,这个类无法通过ClassLoader.loadClass方法加载(为什么无法通过ClassLoader.loadClass加载?因为JVM内部自定义一个加载器DelegatingClassLoader来加载这个类,这导致应用类加载器 Launcher$AppClassLoader找不到它)。

    导致每次解析异常栈进行类加载时,锁占有的时间很长,最终导致阻塞。

    关于JVM对反射调用的优化

    Java中对反射的优化

    使用反射调用某个类的方法,jvm内部有两种方式

  • JNI:使用native方法进行反射操作。
  • pure-Java:生成bytecode进行反射操作,即生成类`sun.reflect.GeneratedMethodAccessorN`,它是一个被反射调用方法的包装类,代理不同的方法,类后缀序号会递增。这种方式第一次调用速度较慢,较之第一种会慢3-4倍,但是多次调用后速度会提升20倍
  • 对于使用JNI的方式,因为每次都要调用native方法再返回,速度会比较慢。所以,当一个方法被反射调用的次数超过一定次数(默认15次)时,JVM内部会进行优化,使用第2种方法,来加快运行速度。

    JVM有两个参数来控制这种优化

  • `-Dsun.reflect.inflationThreshold=value`value默认为15,即反射调用某个方法15次后,会由JNI的方式变为pure-java的方式
  • `-Dsun.reflect.noInflation=true`默认为false。当设置为true时,表示在第一次反射调用时,就转为pure-java的方式
  • 关于如何验证上面所说的反射优化以及两个参数的具体作用,可以参考R大的这篇博客

    https://rednaxelafx.iteye.com/blog/548536

    下面是一个验证反射优化的样例:

    
    public class TestMethodInvoke {
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            Class? clz = Class.forName("A");
            Object o = clz.newInstance();
            Method m = clz.getMethod("foo", String.class);
            for (int i = 0; i  100; i++) {
                m.invoke(o, Integer.toString(i));
            }
        }
    }
    
    
    public class A {
        public void foo(String name) {
            System.out.println("Hello, " + name);
        }
    }
    

    配置如下JVM参数,使得在第一次反射调用时,就转为pure-java的方式

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    打断点跟踪:

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    可以看到GeneratedMethodAccessor1的classLoader为DelegatingClassLoader,其parent为AppClassLoader。

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    如何关闭JVM对反射调用的优化?

    想关闭JVM对反射优化怎么办?

    JVM中只提供了两个参数,因此,没有办法完全关闭反射优化。

    一种能想到的接近于关闭反射优化的方法就是将inflationThreshold设为的一个特别大的数。

    inflationThreshold是java中的int型值,可以考虑把其设置为Integer.MAX_VALUE ((2^31)-1)。

    
    $ java -Dsun.reflect.inflationThreshold=2147483647 MyApp
    

    参考资料

    https://rednaxelafx.iteye.com/blog/548536 https://blogs.oracle.com/buck/inflation-system-properties

    来源:cnblogs.com/yeyang/p/10400486.html

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