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防痴呆设计

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最近有点痴呆,因为解决了太多的痴呆问题。服务框架实施面超来超广,已有 50 多个项目在使用,每天都要去帮应用查问题,来来回回,发现大部分都是配置错误,或者重复的文件或类,或者网络不通等,所以准备在新版本中加入防痴呆设计。估且这么叫吧,可能很简单,但对排错速度还是有点帮助,希望能抛砖引玉,也希望大家多给力,想出更多的防范措施共享出来。

检查重复的jar包

最痴呆的问题,就是有多个版本的相同jar包,会出现新版本的 A 类,调用了旧版本的 B 类,而且和JVM加载顺序有关,问题带有偶然性,误导性,遇到这种莫名其妙的问题,最头疼,所以,第一条,先把它防住,在每个 jar 包中挑一个一定会加载的类,加上重复类检查,给个示例:

static {  
    Duplicate.checkDuplicate(Xxx.class);  
}  

检查重复工具类:

public final class Duplicate {  
  
    private Duplicate() {}  
  
    public static void checkDuplicate(Class cls) {  
        checkDuplicate(cls.getName().replace('.', '/') + ".class");  
    }  
  
    public static void checkDuplicate(String path) {  
        try {  
            // 在ClassPath搜文件  
            Enumeration urls = Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResources(path);  
            Set files = new HashSet();  
            while (urls.hasMoreElements()) {  
                URL url = urls.nextElement();  
                if (url != null) {  
                    String file = url.getFile();  
                    if (file != null && file.length() > 0) {  
                        files.add(file);  
                    }  
                }  
            }  
            // 如果有多个,就表示重复  
            if (files.size() > 1) {  
                logger.error("Duplicate class " + path + " in " + files.size() + " jar " + files);  
            }  
        } catch (Throwable e) { // 防御性容错  
            logger.error(e.getMessage(), e);  
        }  
    }  
  
}  

检查重复的配置文件

配置文件加载错,也是经常碰到的问题。用户通常会和你说:“我配置的很正确啊,不信我发给你看下,但就是报错”。然后查一圈下来,原来他发过来的配置根本没加载,平台很多产品都会在 classpath 下放一个约定的配置,如果项目中有多个,通常会取JVM加载的第一个,为了不被这么低级的问题折腾,和上面的重复jar包一样,在配置加载的地方,加上:

Duplicate.checkDuplicate("xxx.properties"); 

检查所有可选配置

必填配置估计大家都会检查,因为没有的话,根本没法运行。但对一些可选参数,也应该做一些检查,比如:服务框架允许通过注册中心关联服务消费者和服务提供者,也允许直接配置服务提供者地址点对点直连,这时候,注册中心地址是可选的,但如果没有配点对点直连配置,注册中心地址就一定要配,这时候也要做相应检查。

异常信息给出解决方案

在给应用排错时,最怕的就是那种只有简单的一句错误描述,啥信息都没有的异常信息。比如上次碰到一个 Failed to get session 异常,就这几个单词,啥都没有,哪个 session 出错? 什么原因 Failed? 看了都快疯掉,因是线上环境不好调试,而且有些场景不是每次都能重现。异常最基本要带有上下文信息,包括操作者,操作目标,原因等,最好的异常信息,应给出解决方案,比如上面可以给出:"从 10.20.16.3 到 10.20.130.20:20880 之间的网络不通,请在 10.20.16.3 使用 telnet 10.20.130.20 20880 测试一下网络,如果是跨机房调用,可能是防火墙阻挡,请联系 SA 开通访问权限" 等等,上面甚至可以根据 IP 段判断是不是跨机房。另外一个例子,是 spring-web 的 context 加载,如果在 getBean 时 spring 没有被启动,spring 会报一个错,错误信息写着:请在 web.xml 中加入: <listener>...<init-param>...,多好的同学,看到错误的人复制一下就完事了,我们该学学。可以把常见的错误故意犯一遍,看看错误信息能否自我搞定问题, 或者把平时支持应用时遇到的问题及解决办法都写到异常信息里。

日志信息包含环境信息

每次应用一出错,应用的开发或测试就会把出错信息发过来,询问原因,这时候我都会问一大堆套话,用的哪个版本呀?是生产环境还是开发测试环境?哪个注册中心呀?哪个项目中的?哪台机器呀?哪个服务? 累啊,最主要的是,有些开发或测试人员根本分不清,没办法,只好提供上门服务,浪费的时间可不是浮云,所以,日志中最好把需要的环境信息一并打进去,最好给日志输出做个包装,统一处理掉,免得忘了。包装Logger接口如:

public void error(String msg, Throwable e) {  
    delegate.error(msg + " on server " + InetAddress.getLocalHost() + " using version " + Version.getVersion(), e);  
}  

获取版本号工具类:

public final class Version {  
  
    private Version() {}  
  
    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(Version.class);  
  
    private static final Pattern VERSION_PATTERN = Pattern.compile("([0-9][0-9\\.\\-]*)\\.jar");  
  
    private static final String VERSION = getVersion(Version.class, "2.0.0");  
  
    public static String getVersion(){  
        return VERSION;  
    }  
  
    public static String getVersion(Class cls, String defaultVersion) {  
        try {  
            // 首先查找MANIFEST.MF规范中的版本号  
            String version = cls.getPackage().getImplementationVersion();  
            if (version == null || version.length() == 0) {  
                version = cls.getPackage().getSpecificationVersion();  
            }  
            if (version == null || version.length() == 0) {  
                // 如果MANIFEST.MF规范中没有版本号,基于jar包名获取版本号  
                String file = cls.getProtectionDomain().getCodeSource().getLocation().getFile();  
                if (file != null && file.length() > 0 && file.endsWith(".jar")) {  
                    Matcher matcher = VERSION_PATTERN.matcher(file);  
                    while (matcher.find() && matcher.groupCount() > 0) {  
                        version = matcher.group(1);  
                    }  
                }  
            }  
            // 返回版本号,如果为空返回缺省版本号  
            return version == null || version.length() == 0 ? defaultVersion : version;  
        } catch (Throwable e) { // 防御性容错  
            // 忽略异常,返回缺省版本号  
            logger.error(e.getMessage(), e);  
            return defaultVersion;  
        }  
    }  
  
}

kill 之前先 dump

每次线上环境一出问题,大家就慌了,通常最直接的办法回滚重启,以减少故障时间,这样现场就被破坏了,要想事后查问题就麻烦了,有些问题必须在线上的大压力下才会发生,线下测试环境很难重现,不太可能让开发或 Appops 在重启前,先手工将出错现场所有数据备份一下,所以最好在 kill 脚本之前调用 dump,进行自动备份,这样就不会有人为疏忽。dump脚本示例:

JAVA_HOME=/usr/java  
OUTPUT_HOME=~/output  
DEPLOY_HOME=`dirname $0`  
HOST_NAME=`hostname`  
  
DUMP_PIDS=`ps  --no-heading -C java -f --width 1000 | grep "$DEPLOY_HOME" |awk '{print $2}'`  
if [ -z "$DUMP_PIDS" ]; then  
    echo "The server $HOST_NAME is not started!"  
    exit 1;  
fi  
  
DUMP_ROOT=$OUTPUT_HOME/dump  
if [ ! -d $DUMP_ROOT ]; then  
    mkdir $DUMP_ROOT  
fi  
  
DUMP_DATE=`date +%Y%m%d%H%M%S`  
DUMP_DIR=$DUMP_ROOT/dump-$DUMP_DATE  
if [ ! -d $DUMP_DIR ]; then  
    mkdir $DUMP_DIR  
fi  
  
echo -e "Dumping the server $HOST_NAME ...\c"  
for PID in $DUMP_PIDS ; do  
    $JAVA_HOME/bin/jstack $PID > $DUMP_DIR/jstack-$PID.dump 2>&1  
    echo -e ".\c"  
    $JAVA_HOME/bin/jinfo $PID > $DUMP_DIR/jinfo-$PID.dump 2>&1  
    echo -e ".\c"  
    $JAVA_HOME/bin/jstat -gcutil $PID > $DUMP_DIR/jstat-gcutil-$PID.dump 2>&1  
    echo -e ".\c"  
    $JAVA_HOME/bin/jstat -gccapacity $PID > $DUMP_DIR/jstat-gccapacity-$PID.dump 2>&1  
    echo -e ".\c"  
    $JAVA_HOME/bin/jmap $PID > $DUMP_DIR/jmap-$PID.dump 2>&1  
    echo -e ".\c"  
    $JAVA_HOME/bin/jmap -heap $PID > $DUMP_DIR/jmap-heap-$PID.dump 2>&1  
    echo -e ".\c"  
    $JAVA_HOME/bin/jmap -histo $PID > $DUMP_DIR/jmap-histo-$PID.dump 2>&1  
    echo -e ".\c"  
    if [ -r /usr/sbin/lsof ]; then  
    /usr/sbin/lsof -p $PID > $DUMP_DIR/lsof-$PID.dump  
    echo -e ".\c"  
    fi  
done  
if [ -r /usr/bin/sar ]; then  
/usr/bin/sar > $DUMP_DIR/sar.dump  
echo -e ".\c"  
fi  
if [ -r /usr/bin/uptime ]; then  
/usr/bin/uptime > $DUMP_DIR/uptime.dump  
echo -e ".\c"  
fi  
if [ -r /usr/bin/free ]; then  
/usr/bin/free -t > $DUMP_DIR/free.dump  
echo -e ".\c"  
fi  
if [ -r /usr/bin/vmstat ]; then  
/usr/bin/vmstat > $DUMP_DIR/vmstat.dump  
echo -e ".\c"  
fi  
if [ -r /usr/bin/mpstat ]; then  
/usr/bin/mpstat > $DUMP_DIR/mpstat.dump  
echo -e ".\c"  
fi  
if [ -r /usr/bin/iostat ]; then  
/usr/bin/iostat > $DUMP_DIR/iostat.dump  
echo -e ".\c"  
fi  
if [ -r /bin/netstat ]; then  
/bin/netstat > $DUMP_DIR/netstat.dump  
echo -e ".\c"  
fi  
echo "OK!"