记一次愚蠢的操作--线程安全问题

Dear 丶 2021-09-30 14:16 244阅读 0赞

## 前言 ##

> 只有光头才能变强。

> 文本已收录至我的GitHub仓库，欢迎Star：[https://github.com/ZhongFuCheng3y/3y][https_github.com_ZhongFuCheng3y_3y]

记一次在工作中愚蠢的操作，本文关键字：线程安全

（我怎么天天在写Bug啊）

## 一、交代背景 ##

我这边有一个系统，提供一个RPC接口去发送各种信息（比如短信、邮件、微信）等等渠道。我这边的系统架构是这样的：

![系统架构][aHR0cHM6Ly91c2VyLWdvbGQtY2RuLnhpdHUuaW8vMjAxOS84LzEvMTZjNGQzNWJhOWEwMzY1ZQ]

概括：service系统提供一个RPC接口，别人调用我提供的接口，我在service系统中对这个消息进行判断、拼接等等业务逻辑，最后会将这个消息放到消息队列里边。sender系统会消费消息队列里边的数据，然后发送消息

例子：小王调用我们的RPC接口，想要发送邮件。我对邮件的参数进行判断和拼装成一个我这边定义好的Task，将这个Task丢到消息队列里边。sender系统消费这个Task，调用`java.mail`的API完成发送邮件的功能。

小王调用我们这个RPC接口，只要service系统把这个task丢到消息队列里边去，我们就返回response给小王。

*  只要这个task放到了消息队列里边，我们就返回success。所以有的时候，小王会问：“我这明明返回是success啊，怎么我的邮件没发出去呢” ------(**异步**)

每发送一封邮件，我们都会将这封邮件的信息入库（保存在MySQL中），在MySQL中我们可以**得知这封邮件的发送时间，发送状态**等等。

而小王的这些邮件又十分在意是否成功发送出去了，如果**发送失败了他那边需要重发**。于是，他监听我们DB的binlog，根据binlog的信息来判断是否需要重发。

由于种种的原因，小王希望调用我们RPC接口的时候就能拿到一个**唯一的标识**好让他去判断这封邮件是成功还是失败

*  显然，入库的Email ID是不可能的（因为他调我们RPC接口，我们将Task放到消息队列就返回了。此时sender系统还没消费呢)

于是，我们这边打算在service系统生成一个messageId，然后返回给他，将这个messageId绑定到Task里边，一直到入库。

![流程图][aHR0cHM6Ly91c2VyLWdvbGQtY2RuLnhpdHUuaW8vMjAxOS84LzEvMTZjNGQ1MjNlZDA4ZTUxMg]

## 二、上钩 ##

上面确定好需求和思路之后，我这边就去看返回给小王的response对象，一看，发现**已经有msgId**字段了

public class SendResponse { 
        
        // 错误码
        private int errCode;
    
        // 错误信息
        private String errInfo;
    
        // messageId
        private long msgId;
    
    }

我搜了一下这个字段的信息`ctrl + shift + f`，发现这msgId没有被用到啊。一想，这刚好，我来用了。我看了一下用法，发现这边不是直接使用SendResponse的，而是在外面包了一个枚举类，代码大概如下：

public enum Response { 
    	
    	SUCCESS(1, "success"),
    	PARAM_MISSING(2, "param is missing"),
    	INVALID_xxxx(3, "xxxx is invalid"),
    	INVALID_xxxx(4, "xxxx is invalid"),
    	
    	private SendResponse sendResponse;
    	
    	private Response(int errCode, String errInfo) { 
    		sendResponse = new SendResponse();
    		sendResponse.setMsgId(0);
    		sendResponse.setErrCode(errCode);
    		sendResponse.setErrInfo(errInfo);
    	}
    
    	public SendResponse getSendResponse() { 
    		return sendResponse;
    	}
    
    }

有了枚举使用起来就很简单了，比如我发现小王某个参数传进来有问题，我反手就是：

Response.PARAM_ERROR

service系统主要做了两件事

*  判断参数/类型，各种业务逻辑有没有问题，将小王带过来的参数封装成Task对象
 *  将Task对象放到消息队列里边

![两个任务][aHR0cHM6Ly91c2VyLWdvbGQtY2RuLnhpdHUuaW8vMjAxOS84LzEvMTZjNGQ3MTQyYWQyMGEzMg]

要明确的是：等到整一个调用链结束（将Task对象放到消息队列中），才会将sendResponse对象返回出去。而又因为可能要判断的地方有点多，所以我们这边是这样设计了一个**Map来存储数据，这个Map贯穿整条链路**：

// 首先将sendResponse默认设置为success，也就是代码如下：
    map.put("sendResponse",Response.SUCCESS);
    
    // 如果中途某个地方可能有问题了，那我们将Map中sendResponse进行修改
    map.put("sendResponse",Response.ERROR);
    
    // 等整条链路完成，从Map拿出sendResponse返回
    return map.get("sendResponse");

于是我要做的就是：**在将SendResponse返回之前，我生成一个唯一的msgId，并插入到SendResponse对象里边就好了**。

Response.getSendResponse().setMsgid(uuid);

![在返回sendResponse之前插入msgId就好了][sendResponse_msgId]

这个需求完成得非常快，简单测试了一下也没毛病，就果断上线了。小王用了一阵子也没说有什么问题，于是这个需求就交付了。

## 三、出现问题 ##

昨天，小王告诉我：“我这边邮件发送失败啦，有msgId，看下是什么原因造成的“

![出问题啦][aHR0cHM6Ly91c2VyLWdvbGQtY2RuLnhpdHUuaW8vMjAxOS84LzEvMTZjNGQ4MGJjYTIyODg5Yw]

于是我就去捞线上的日志，发现根据他给出的msgId，我这边打出的日志都不是发送邮件的（而是其他Task的日志）。**我这就慌了，难道我们这个系统出问题了？**

*  心理活动：msgId能够唯一标识这条Task，而小王发给我的msgId，却是别的Task的内容。是不是出大问题啦(错乱消费？数据全乱了？)，惊慌失措

然后，他那边继续补充：

![继续补充信息][aHR0cHM6Ly91c2VyLWdvbGQtY2RuLnhpdHUuaW8vMjAxOS84LzEvMTZjNGQ4MmU3MmY0ZjNlMw]

之后发现邮件是发送成功的，但是他拿到**部分**的msgId是别的Task的，不是邮件的。于是只能先比对剩下的邮件是否有问题，再看看MsgId是什么原因。

![解决首要的问题][aHR0cHM6Ly91c2VyLWdvbGQtY2RuLnhpdHUuaW8vMjAxOS84LzEvMTZjNGQ5MDcxNzNhMmYwZA]

## 四、寻找问题 ##

现有的条件是：

*  那批邮箱发送是成功的
 *  小王拿到了别的Task的msgId

所以，判断系统是没问题的，只是msgId在并发的过程中出了问题（拿到其他Task的msgId了）

于是我就去找原因啦，在查代码的时候发现前同事还在Service系统中的某个类留了一个注解`@NotThreadSafe`。我就觉得肯定是中途哪个地方我没注意到，导致小王拿到了其他Task的msgId。

人肉Debug了一个午休的时间还是没找出来：每个线程都独有一份的操作对象，对象的属性都没有逸出(都在方法内部操作)，跟着整块链路一直传递，直至链路结束。

后来，一想，我应该只看msgId生成的地方就好了呀。才发现，项目里边用的是**枚举**啊！

// 首先将sendResponse默认设置为success，也就是代码如下：
    map.put("sendResponse",Response.SUCCESS);
    
    // 如果中途某个地方可能有问题了，那我们将Map中sendResponse进行修改
    map.put("sendResponse",Response.ERROR);
    
    // 把response的msgId的值设置为当前Task绑定的值
    map.get("sendResponse").setMsgid(uuid);
    
    // 等整条链路完成，从Map拿出sendResponse返回
    return map.get("sendResponse");

**醒悟**：

*  现在我有50个线程，每个线程在处理数据的时候都会有一个默认的sendResponse对象，这个对象是用枚举来标识`Response.SUCCESS`。所以，这50个线程都**共享**着这个sendResponse对象
 *  50个线程共享着这个sendResponse对象，每个线程都可以修改sendResponse里边的msgId属性，这就自然是线程不安全的。
 *  所以小王能拿到其他Task的msgId（小王的线程设置完msgId之后，还没返回，三歪的线程又更改了一次msgId，导致小王拿到三歪的msgId了）

--------------------

总结：

*  终于知道为啥当初前同事在代码上保留了msgId属性，但是没有使用这个属性。
 *  使用枚举就不应该带 **有状态的属性**(能修改、可变的属性)

## 最后 ##

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[sendResponse_msgId]: /images/20210827/ef31f9fe9f5e47c9a54fc97939a8e2c2.png
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