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记一次升级Oracle驱动引发的死锁

时间:2019-11-05 11:37:14  来源:  作者:

近期项目需要从虚拟机环境迁移到容器环境,其中有一个项目在迁移到容器环境之后的两天之内出现了2次“死锁(deadlock)”的问题,部分关键日志如下:

Found one JAVA-level deadlock:
=============================
"DefaultMessageListenerContainer-9":
 waiting to lock monitor 0x00007fde3400bf38 (object 0x00000000dda358d0, a oracle.jdbc.driver.T4CConnection),
 which is held by "DefaultMessageListenerContainer-7"
"DefaultMessageListenerContainer-7":
 waiting to lock monitor 0x00007fdea000b478 (object 0x00000000dda35578, a oracle.jdbc.driver.T4CConnection),
 which is held by "DefaultMessageListenerContainer-9"
Java stack information for the threads listed above:
===================================================
"DefaultMessageListenerContainer-9":
 at oracle.jdbc.oracore.OracleTypeADT.linearize(OracleTypeADT.java:1280)
 - waiting to lock <0x00000000dda358d0> (a oracle.jdbc.driver.T4CConnection)
 at oracle.sql.ArrayDescriptor.toBytes(ArrayDescriptor.java:653)
 at oracle.sql.ARRAY.toBytes(ARRAY.java:711)
 - locked <0x00000000dda35578> (a oracle.jdbc.driver.T4CConnection)
 at oracle.jdbc.driver.OraclePreparedStatement.setArrayCritical(OraclePreparedStatement.java:6049)
 at oracle.jdbc.driver.OraclePreparedStatement.setARRAYInternal(OraclePreparedStatement.java:6008)
 - locked <0x00000000dda35578> (a oracle.jdbc.driver.T4CConnection)
 at oracle.jdbc.driver.OraclePreparedStatement.setArrayInternal(OraclePreparedStatement.java:5963)
 at oracle.jdbc.driver.OracleCallableStatement.setArray(OracleCallableStatement.java:4833)
 at oracle.jdbc.driver.OraclePreparedStatementWrApper.setArray(OraclePreparedStatementWrapper.java:114)
"DefaultMessageListenerContainer-7":
 at oracle.jdbc.oracore.OracleTypeADT.linearize(OracleTypeADT.java:1280)
 - waiting to lock <0x00000000dda35578> (a oracle.jdbc.driver.T4CConnection)
 at oracle.sql.ArrayDescriptor.toBytes(ArrayDescriptor.java:653)
 at oracle.sql.ARRAY.toBytes(ARRAY.java:711)
 - locked <0x00000000dda358d0> (a oracle.jdbc.driver.T4CConnection)
 at oracle.jdbc.driver.OraclePreparedStatement.setArrayCritical(OraclePreparedStatement.java:6049)
 at oracle.jdbc.driver.OraclePreparedStatement.setARRAYInternal(OraclePreparedStatement.java:6008)
 - locked <0x00000000dda358d0> (a oracle.jdbc.driver.T4CConnection)
 at oracle.jdbc.driver.OraclePreparedStatement.setArrayInternal(OraclePreparedStatement.java:5963)
 at oracle.jdbc.driver.OracleCallableStatement.setArray(OracleCallableStatement.java:4833)
 at oracle.jdbc.driver.OraclePreparedStatementWrapper.setArray(OraclePreparedStatementWrapper.java:114)
 at

日志还是挺明显的,线程DefaultMessageListenerContainer-9获得了锁0x00000000dda35578,等待获取0x00000000dda358d0;而DefaultMessageListenerContainer-7正好相反,从而导致死锁;

问题分析

以上的错误日志和Oracle的驱动类有关,所以猜测是驱动版本的问题,所以找相关人员分别拉取了虚拟机环境和容器环境的生产Oracle驱动jar包,结果如下:

#虚拟机
[19:38:21 oracle@Tomcat-384 lib]$ ls -l ojdbc-1.4.jar
-rw-r--r-- 1 oracle oinstall 1378346 Jul 3 2014 ojdbc-1.4.jar
 
#容器
[oracle@7f666c76b7-dx2gq lib]$ ls -l ojdbc6.jar
-rw-r--r-- 1 oracle oinstall 2739670 Aug 11 2015 ojdbc6.jar

两个环境使用了不同的版本,容器使用了高版本(11.2.0.4.0),虚拟机使用的是低版本(10.1.0.5.0);google查询了和Oracle驱动相关产生死锁的问题,查到了Oracle官方有如下文档:
Java-level deadlock with 11.2(https://support.oracle.com/knowledge/Middleware/1271651_1.html)
提供给我们的方案是“Upgraded the Oracle JDBC driver from 10.2 to 11.2.”,正好和我们遇到的情况相反,我们是高版本有问题,低版本没有问题,所以需要进一步分析;

源码分析

首先找到相关的逻辑代码类,此处为了更好的看出问题,使用了如下的模拟类,大致如下:

//测试Dao,配置在spring下的单例
public class TestDaoImpl {

 //共享的两个ArrayDescriptor
 private ArrayDescriptor param1Desc;
 private ArrayDescriptor param2Desc;

 private String param1;
 private String param2;
 private DataSource dataSource;

 public void callProc(Object param) {
 // 准备的两个ARRAY参数
 ARRAY param1Array = null;
 ARRAY param2Array = null;

 CallableStatement callable = null;
 Connection conn = null;

 try {
 // 从连接池获取连接
 conn = DataSourceUtils.getConnection(dataSource);
 param1Array = wrapProcParameter1(param, conn);
 param2Array = wrapProcParameter2(param, conn);

 callable = conn.prepareCall("{ call testProc " + "(?,?,?)}");
 callable.setArray(1, param1Array);
 callable.setArray(2, param2Array);

 callable.execute();

 } catch (Exception e) {
 // 异常处理
 } finally {
 // 关闭处理
 }
 }

 private ARRAY wrapProcParameter1(Object param, Connection conn) throws SQLException {
 if (null == this.param1Desc) {
 this.param1Desc = new ArrayDescriptor(this.param1, conn);
 }
 //省略
 ARRAY array1 = new ARRAY(this.param1Desc, conn, param);
 return array1;
 }

 private ARRAY wrapProcParameter2(Object param, Connection conn) throws SQLException {
 if (null == this.param2Desc) {
 this.param2Desc = new ArrayDescriptor(this.param2, conn);
 }
 //省略
 ARRAY array2 = new ARRAY(this.param2Desc, conn, param);
 return array2;
 }
}

大致的逻辑是通过从连接池获取的Connection创建了一个存储过程,然后给存储过程设置了两个ARRAY参数,在创建ARRAY时需要指定相应的ArrayDescriptor,最后执行存储过程;
产生异常分别在两次setArray的地方,线程1在setArray1的地方,线程2在setArray2的地方,所有以此为入口分别查看两个驱动版本相关类:OraclePreparedStatement,ARRAY,ArrayDescriptor以及OracleTypeADT;

驱动11.2.0.4.0版本

首先查看OraclePreparedStatement中调用的setArray,最终会调用如下方法:

记一次升级Oracle驱动引发的死锁

 

在方法setARRAYInternal中使用了connection作为了对象锁,接下来OraclePreparedStatement会调用ARRAY,然后ARRAY调用ArrayDescriptor,最后ArrayDescriptor在调用OracleTypeADT,为了方便看出问题直接展示OracleTypeADT中使用锁的地方:
 

记一次升级Oracle驱动引发的死锁

 

同样使用connection做为锁对象,这样就存在同时需要获取两把锁了,而上面两把锁都是connection对象,应该不会出现死锁,但是深入发现其实OracleTypeADT中的connection对象是从ArrayDescriptor中获取的,而ArrayDescriptor是一个共享的类变量,这样在多线程环境下就会出现被赋值不同的connection,从而导致出现死锁的问题;
大致流程如下:
1.首先线程1获取conn1,然后线程2获取conn2;
2.然后线程1创建Array1,同时对共享的ArrayDescriptor1设置connection=conn1;
3.线程1挂起,线程2创建Array1,同时对共享的ArrayDescriptor1设置connection=conn2,对共享的ArrayDescriptor2设置connection=conn2;
4.线程2继续占用cpu,执行setArray1,这时候都是Array1和ArrayDescriptor1中的锁都是conn2,所以没有问题,继续执行setArray2,在执行完获取第一把锁conn2之后,线程2挂起;
5.线程1抢占cpu,对共享的ArrayDescriptor2设置connection=conn1,然后执行setArray1;但此时Array1中的connection是conn1,而ArrayDescriptor1中的connection是conn2,所以出现线程1占用了conn1,等待conn2锁;
6.此时线程2再次抢到cpu,但是在获取第二把锁时,此时ArrayDescriptor2中的connection已经被设置成了conn1,而conn1已经被线程1占有,所以等待获取conn1;
7.死锁出现了线程1占有了conn1锁,等待conn2锁;线程2占有了conn2锁,等待conn1锁;从而导致死锁发生;

从上面的分析可以看出主要原因是ArrayDescriptor被设置成了类变量,被多个线程所访问,解决死锁问题可以把ArrayDescriptor改成局部变量;但是如果仅是业务造成的问题,那应该在驱动ojdbc-1.4中存在同样的死锁问题,但是此项目在虚拟机环境中一直没有出现过问题;继续看ojdbc-1.4源码;

驱动10.1.0.5.0版本

同样分析此驱动版本中的相同类,同上首先查看OraclePreparedStatement中调用的setArray,最终会调用如下方法:

记一次升级Oracle驱动引发的死锁

 

同样使用了connection作为对象锁,再看OracleTypeADT,相关代码如下:
 

记一次升级Oracle驱动引发的死锁

 

可以看到这里并没有使用connection作为锁,而是使用了内置锁,所以就不会出现死锁问题;

问题总结

首先就是在迁移环境时一定要保证相关的依赖公共jar保证版本的一致,就算是低版本,高版本也不一样保证向下兼容;其次也是最重要的写业务逻辑时遇到公共变量时一定要谨慎,是否会出现多线程问题;



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