spring.jpa.open-view問題

由ReentrantLock和JPA（spring.jpa.open-in-view）致使的死鎖問題緣由分析。java

問題

在壓測過程當中，發現服務通過一段時間壓測以後出現無響應，且沒法自動恢復。spring

分析

從上述問題表象中，猜想服務出現死鎖，致使全部線程都在等待獲取鎖，從而沒法響應後續全部請求。數據庫

接下來經過jstack輸出線程堆棧信息查看，發現大量容器線程在等待數據庫鏈接jsp

"XNIO-1 task-251" #375 prio=5 os_prio=0 tid=0x00007fec640cf800 nid=0x53ea waiting on condition [0x00007febf64c5000]
   java.lang.Thread.State: WAITING (parking)
    at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
    - parking to wait for  <0x0000000081565b80> (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 com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource.takeLast(DruidDataSource.java:1899)
    at com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource.getConnectionInternal(DruidDataSource.java:1460)
    at com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource.getConnectionDirect(DruidDataSource.java:1255)
    at com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource.getConnection(DruidDataSource.java:1235)
    at com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource.getConnection(DruidDataSource.java:1225)
    at com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource.getConnection(DruidDataSource.java:90)
    at org.hibernate.engine.jdbc.connections.internal.DatasourceConnectionProviderImpl.getConnection(DatasourceConnectionProviderImpl.java:122)
    at org.hibernate.internal.NonContextualJdbcConnectionAccess.obtainConnection(NonContextualJdbcConnectionAccess.java:35)
    at org.hibernate.resource.jdbc.internal.LogicalConnectionManagedImpl.acquireConnectionIfNeeded(LogicalConnectionManagedImpl.java:106)
    at org.hibernate.resource.jdbc.internal.LogicalConnectionManagedImpl.getPhysicalConnection(LogicalConnectionManagedImpl.java:136)
    at org.hibernate.internal.SessionImpl.connection(SessionImpl.java:542)

查看DruidDataSource源碼，能夠看出當前已經沒有可用的數據庫鏈接，因此線程等待。async

DruidConnectionHolder takeLast() throws InterruptedException, SQLException {
        try {
            while (poolingCount == 0) {
                emptySignal(); // send signal to CreateThread create connection

                if (failFast && failContinuous.get()) {
                    throw new DataSourceNotAvailableException(createError);
                }

                notEmptyWaitThreadCount++;
                if (notEmptyWaitThreadCount > notEmptyWaitThreadPeak) {
                    notEmptyWaitThreadPeak = notEmptyWaitThreadCount;
                }
                try {
                		// 當有新的鏈接被建立或者其餘線程釋放鏈接，就會被喚醒
                    notEmpty.await(); // signal by recycle or creator
                } finally {
                    notEmptyWaitThreadCount--;
                }
                notEmptyWaitCount++;

                if (!enable) {
                    connectErrorCountUpdater.incrementAndGet(this);
                    throw new DataSourceDisableException();
                }
            }
        } catch (InterruptedException ie) {
            notEmpty.signal(); // propagate to non-interrupted thread
            notEmptySignalCount++;
            throw ie;
        }

        decrementPoolingCount();
        DruidConnectionHolder last = connections[poolingCount];
        connections[poolingCount] = null;

        return last;
    }

再查看其餘容器線程狀態，發現有8個線程在等待 0x000000008437e2c8 鎖，此鎖是ReentrantLock，說明ReentrantLock已經被其餘線程持有。ide

分析多是由於某種狀況這8個線程沒有釋放數據庫鏈接，致使其餘線程沒法獲取數據庫鏈接（爲何是8個呢，由於數據庫鏈接池採用默認配置，默認最大鏈接數爲8）。性能

接下來繼續查看ReentrantLock爲何沒有正常的釋放，查看當前持有該鎖的線程信息，發現該線程持有了ReentrantLock鎖，可是又再等待數據庫鏈接。因爲異常致使上一次獲取到鎖以後沒有釋放（沒有在finally代碼塊中釋放鎖），若是數此線程能夠獲取到數據庫鏈接，下次可能就會釋放鎖，應該不會致使死鎖，因此問題的根本緣由不是ReentrantLock沒有釋放鎖。ui

經過上面的分析得知，有一個線程持有了ReentrantLock鎖，可是在等待數據庫鏈接，而另外8個線程持有了數據庫鏈接，卻在等待ReentrantLock鎖，產生死鎖。this

可是正常狀況下，當數據庫操做執行完成以後，線程應該會釋放數據庫鏈接，這裏顯然沒有釋放。因爲咱們這邊使用的JPA，因此猜想多是JPA的問題。spa

聯想到在SpringBoot啓動日誌中發現JPA的警告日誌，具體以下

spring.jpa.open-in-view is enabled by default. Therefore, database queries may be performed during view rendering. Explicitly configure spring.jpa.open-in-view to disable this warning

猜測多是因爲這個配置問題，因而開始找Spring Data JPA相關文檔。發現這個配置會致使MVC的Controller執行完數據庫操做後，仍然持有數據庫鏈接。由於對於JPA（默認是Hibernate實現）來講，ToMany關係默認是懶加載，ToOne關係默認是當即加載。當咱們經過JPA查詢到一個對象以後，可能會去調用ToMany關係對應實體的get方法，獲取對應實體集合，若是此時沒有Hibernate Session會報LazyInitializationException異常，因此默認狀況下MVC的Controller方法執行完成以後纔會釋放數據庫鏈接。

查看spring.jpa.open-in-view對應的攔截器源碼

public class OpenEntityManagerInViewInterceptor extends EntityManagerFactoryAccessor implements AsyncWebRequestInterceptor {

	@Override
	public void preHandle(WebRequest request) throws DataAccessException {

		EntityManagerFactory emf = obtainEntityManagerFactory();
		if (TransactionSynchronizationManager.hasResource(emf)) {
            // ...
		}
		else {
			logger.debug("Opening JPA EntityManager in OpenEntityManagerInViewInterceptor");
			try {
                // 建立EntityManager並綁定到當前線程
				EntityManager em = createEntityManager();
				EntityManagerHolder emHolder = new EntityManagerHolder(em);
				TransactionSynchronizationManager.bindResource(emf, emHolder);

				AsyncRequestInterceptor interceptor = new AsyncRequestInterceptor(emf, emHolder);
				asyncManager.registerCallableInterceptor(key, interceptor);
				asyncManager.registerDeferredResultInterceptor(key, interceptor);
			}
			catch (PersistenceException ex) {
				throw new DataAccessResourceFailureException("Could not create JPA EntityManager", ex);
			}
		}
	}

	@Override
	public void afterCompletion(WebRequest request, @Nullable Exception ex) throws DataAccessException {
        // 關閉EntityManager
		if (!decrementParticipateCount(request)) {
			EntityManagerHolder emHolder = (EntityManagerHolder)
					TransactionSynchronizationManager.unbindResource(obtainEntityManagerFactory());
			logger.debug("Closing JPA EntityManager in OpenEntityManagerInViewInterceptor");
			EntityManagerFactoryUtils.closeEntityManager(emHolder.getEntityManager());
		}
	}

	@Override
	public void afterConcurrentHandlingStarted(WebRequest request) {
        // 解除綁定
		if (!decrementParticipateCount(request)) {
			TransactionSynchronizationManager.unbindResource(obtainEntityManagerFactory());
		}
	}

}

結論

因爲沒有配置spring.jpa.open-in-view（默認爲true），JPA方法執行完成以後，並無釋放數據庫鏈接（須要等到Controller方法執行完成纔會釋放），而剛好因爲異常致使ReentrantLock鎖沒有正確釋放，進而致使其餘已經獲取到數據庫鏈接的線程沒法獲取ReentrantLock鎖，其餘線程也沒法獲取到數據庫鏈接（其中就包含持有ReentrantLock鎖的線程），最終致使死鎖。修復的方法很是簡單，finally代碼塊中釋放鎖，而且關閉spring.jpa.open-in-view配置（可選）。

對於spring.jpa.open-in-view這個配置大體存在兩種觀點，一種認爲須要這個配置，它有利於提高開發效率，另外一個部分人認爲這個配置會影響到性能（Controller方法執行完成以後才釋放鏈接），形成資源的浪費。可是若是執行完數據庫操做就釋放鏈接的話，就沒法經過get方法獲取ToMany關係對應的實體集合（或者獲取手動獲取，但顯然不合適）。

其實這兩種觀點沒有對錯，只不過須要根據業務實際狀況做出選擇。我猜測可能出於這種考慮，官方纔在用戶沒有主動配置spring.jpa.open-in-view的時候，在啓動的過程當中打印出一條警告日誌，通知用戶關注此項配置，而後做出選擇。

轉載：諾頓教育