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  • 定时任务莫名停止,Spring 定时任务存在 Bug??

    Hello~各位读者新年好!这里楼下小黑哥给大家拜个年,祝大家蒸蒸日上烫烫烫,年年有余屯屯屯。

    那年那 Bug

    春节放假,小黑哥坐上高铁回家,突然想到一次生产问题。那是小黑哥参加工作第一年,那一年国庆假期,小黑哥提前一天请假回家办个护照。那时候刚开始负责一个生产系统,所以工作日请假,还是有点担心,就怕问题看小黑哥不在,悄然上门。

    哎,真实越怕什么,就来什么。

    高铁开到一半的时候,同事反馈系统不能获取最新的流水信息(流水信息通过 Spring 定时任务定时拉取)。小黑哥心里一惊,立刻拔出电脑,连上 VPN,准备登上生产机器,查看系统情况。可是,高铁上网络大家也懂,很不稳定,连了好久连不上 VPN,只好远程指挥同事看一下系统日志。通过同事反馈的日志,发现拉取流水定时任务没有执行,进一步查看,小黑哥发现整个系统其他的定时任务也都停止了。。。

    这真是一个奇怪的的问题,这好端端的定时任务怎么会突然停止?

    暂时想不到解决办法,只好指挥同事先重启应用。重启之后,暂时解决问题,定时任务重新开始执行,也获取到最新的付款流水信息。

    问题排查

    到家之后,小黑哥立刻登上生产机器,查看系统日志,发现重启之前某一定时任务运行到一半,并且在这之后其他定时任务就没有再被执行。

    通过系统日志,定位到了有问题的代码。

    这里采用重试补偿策略,防止查询流水信息因为网络等问题发生偶发的失败。这个策略面对偶发的失败没什么问题,但是如果查询银行流水服务一直失败,这段代码就会陷入死循环。恰巧那段时间网络出现一些问题,导致这里查询一直处于失败。

    增加最大重试次数,修复该 Bug

    修复之后,立刻将最新版本代码部署到生产系统,暂时解决了这个问题。

    知识点:面对一些失败,可以采用重试补偿策略,重新执行,最大可能保证执行成功,但是这里切记设置合适的的重大的次数

    深入排查

    虽然问题解决了,但是小黑哥心里还是存在一个疑惑,为何一个定时任务发生了阻塞,就会影响执行其他定时任务。小黑哥最初的理解是不同的定时任务应该互相隔离,互不影响才对,真难到是 Spring 定时任务的 Bug 吗?

    想到这里,小黑哥决定写一个 Demo,复现问题,然后深入源码排查。

    启动程序,日志输出如下:

    image-20200124160151622

    从日志可以看到,fixDelayMethod 方法执行之后进入休眠,直到休眠结束,cronMethod 定时任务才有机会被执行。另外从上面可以看到,上述两个定时任务都由 pool-1-thread-1线程执行。从这点可以看出 Spring 定时任务将会交给线程池执行。

    知识点: 线程池中线程默认命名策略为 pool-%poolNumber-thread-%num。

    如果线程池只有一个工作线程,该线程一旦被长时间阻塞,堆积的其他任务就没有机会被执行。

    那么是不是这个问题导致的 Sping 定时任务停止执行?我们继续往下排查。

    图上日志绿色部分, ScheduledAnnotationBeanPostProcessor 输出一个重要信息:

    No TaskScheduler/ScheduledExecutorService bean found for scheduled processing
    

    查看 Spring 文档Spring 内部将会通过调用 TaskScheduler 执行定时任务,而另一个 ScheduledExecutorServiceJDK 提供执行定时任务的执行器。记住这两者

    image-20200125140457573

    通过这段日志,使用 IDEA 的强大的关键字搜索功能,定位到 ScheduledAnnotationBeanPostProcessor#finishRegistration 方法。

    这个方法比较长,大家重点关注图中标示的几处。

    Spring 启动之后将会扫描所有 Bean 中带有 @Scheduled 注解的方法,然后封装成 Task 子类放置到 ScheduledTaskRegistrar

    这段代码位于 ScheduledAnnotationBeanPostProcessor#processScheduled,感兴趣的可以翻阅查看

    如果此时 ScheduledTaskRegistrar 不存在定时任务或者 ScheduledTaskRegistrar 中的 TaskScheduler不存在,finishRegistration将会多次调用 ScheduledAnnotationBeanPostProcessor#resolveSchedulerBean 方法用以查找 TaskScheduler/ScheduledExecutorService

    接下去将会把获取到 Bean 通过 setScheduler 注入到 ScheduledTaskRegistrar 中。

    如果获取的为 ScheduledExecutorService 类型,将会将其封装到 taskScheduler中。

    最后还没找到,将会输出最刚开始见到的日志。然后 Spirng 将会在 ScheduledTaskRegistrar#afterPropertiesSet 创建一个单线程的定时任务执行器 ScheduledExecutorService,注入到 ConcurrentTaskScheduler中,然后通过 taskScheduler 执行定时任务。

    image-20200125144040781

    交给TaskScheduler 的定时任务最后实际上还是通过 ScheduledExecutorService执行。

    这里可以得出一个结论

    Spring 定时任务实际上通过 JDK 提供的 ScheduledExecutorService执行。默认情况下,Spring 将会生成一个单线程ScheduledExecutorService执行定时任务。所以一旦某一个定时任务长时间阻塞这个执行线程,其他定时任务都将被影响,没有机会被执行线程执行。

    Spring 这种默认配置,在需要执行多个定时任务的情况,可能会是一个坑。我们可以通过改变配置,使 Spring 采用多线程执行定时任务。

    自定义配置

    Spring 可以通过多种方式改变默认配置。

    xml 配置

    通过 xml 配置 TaskScheduler 线程数。

    <task:annotation-driven  scheduler="myScheduler"/>
    <task:scheduler id="myScheduler" pool-size="10"/>
    

    通过上面的配置,Spring 将会使用 TaskScheduler 子类 ThreadPoolTaskScheduler,内部线程数为 pool-size 数量,这个线程数将会直接设置 ScheduledExecutorService 线程数量。

    注解配置

    在上面问题排查中,我们知道 Spring 将会查找 TaskScheduler/ScheduledExecutorService,若存在将会使用。所以这里我们可以生成这些类的 Bean

    以上方式二选一即可

    SpringBoot 配置

    上面两种配置适用于普通 Spring,比较繁琐。相比而言 SpringBoot 配置将会非常简单,只需要在启动配置文件加入如下配置即可。

    spring.task.scheduling.pool.size=10
    spring.task.scheduling.thread-name-prefix=task-test
    

    技术总结

    下面开始技术总结:

    1. Spring 定时任务执行原理实际使用的是 JDK 自带的 ScheduledExecutorService
    2. Spring 默认配置下,将会使用具有单线程的 ScheduledExecutorService
    3. 单线程执行定时任务,如果某一个定时任务执行时间较长,将会影响其他定时任务执行
    4. 如果存在多个定时任务,为了保证定时任务执行时间的准确性,可以修改默认配置,使其使用多线程执行定时任务
    5. 面对偶发的失败,我们可以采用重试补偿策略,不过这里切记设置合适的最大重试次数

    随便聊聊

    对于常用的开源框架,我们不仅要掌握怎么用,还要熟悉相关的配置,最后还应该去了解其内部的使用的原理。这样出了问题,我们也能很快定位问题,找到问题的实际原因。

    帮助文档

    Spring scheduling-task-scheduler

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