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Groovy防PermOOM与OldOOM心得

陈孝杰
 陈孝杰
发布于 2017/12/11 00:19
字数 1139
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作为Groovy重度用户,踩了新版本因为无法unload class导致perm oom的坑,踩了classLoader.parallelLockMap不断添加新锁导致old oom的坑。本文的意图就是记录一点埋坑心得。

踩坑详情可见:https://my.oschina.net/chenxiaojie/blog/835934

 

其实Groovy轻度使用是完全没有问题的,语法优雅简单方便。以下是两个坑都是因为业务有不断动态加载类的需求才会导致的,如果你有持续不断动态加载新的动态class(特指闭包)的场景,请往下看。

闭包:如果是一段动态脚本也算是一个闭包,没有className的都可以认为是闭包

 

以下就分成两部分来阐述下这个坑的样子

  • Perm OOM(permanent generation out of memory)

永久代内存泄露,了解JVM的读者应该清楚,永久代里面放的主要是一些静态不可变对象如class definitions,structures,methods, field, method (data and code) 和 constants等,永久代泄露可以简单理解为加载的Class无法卸载了。这个坑是groovy2.3.7以后出现的,也向官方提交过bugfix,详细可见https://issues.apache.org/jira/browse/GROOVY-7913

这个坑比较好填,使用2.3.7及以下版本都不会踩中这个坑,所以使用高版本的读者可要自行注意。

<dependency>
    <groupId>org.codehaus.groovy</groupId>
    <artifactId>groovy-all</artifactId>
    <version>2.3.7</version>
</dependency>

另添一句,class卸载十分严格,但是groovy很好的做到了这一点。groovy动态加载和动态卸载的设计十分巧妙,非常推荐读者去深入研究一番,收获颇深。

 

  • Old OOM(old generation out of memory)

老年代内存泄露,老年代里面装的很多,大概有一直持有根节点引用导致无法回收的对象、大对象等。所以对于老年代溢出只能通过一些jvm命令如jmap或者工具如:VisualVM、JProfile、MAT、ha456.jar等。

以下是一张ha456.jar分析出来的截图:

如果你支持不断的去加载动态class,就算class可以unload,java自带的classLoader[AppClassLoader、ExtClassLoader]中都有一个parallelLockMap变量,这个变量里面存放这一个简单的ObjectLock,意图作为一个类加载锁,避免并发两次加载同一个类。

简单理解,也就说只要加载一个class,就会map往里放一把锁。

java的类加载机制比较复杂,是典型的双亲委托模型。就算用户自定义classLoader也不能防止AppClassLoader、ExtClassLoader再次添加这把锁。

我研究过多种解决方案都被其复杂性拒之门外,因为load class的时候发现class内部还有依赖其他的class还会递归的继续load其他的class,而且groovy要将动态脚本转换成标准的java class,需要进行多层加工与验证,一般动态加载一个groovy class,大概会添加以下锁script1512923102925048000MetaClass[AppClassLoader、ExtClassLoader]、script1512923102925048000BeanInfo[CustomClassLoader、AppClassLoader、ExtClassLoader]、script1512923102925048000Customizer[CustomClassLoader、AppClassLoader、ExtClassLoader]
 共需要加8把lock,具体细节不在此赘述,有兴趣的读者可以自己断点查看详情。

bug提报:https://stackoverflow.com/questions/37992822/groovy-templateengines-and-outofmemory-possible-memory-leak/37995084#37995084

https://bugs.openjdk.java.net/browse/JDK-8037342

如果你不断的在加载新的动态class,日积月累肯定会导致oldgen oom,怎么办呢?

最后只能从反射着手了,以下是示例代码,亲测主逻辑是通的。

如有更好的解决方案,还请分享交流~

/**
 * Created by chenxiaojie on 2017/12/10.
 */
@Slf4j
public class GroovyClassLoaderUtils {

    private static final GroovyClassLoader classLoader = new AutoCleanGroovyClassLoader();

    public static Script loadScript(String clazz) {
        return loadScript(clazz, new Binding());
    }

    public static Script loadScript(String clazz, Binding binding) {
        Class _clazz = loadClass(clazz);
        if (_clazz == null) {
            return null;
        }
        return InvokerHelper.createScript(_clazz, binding);
    }

    public static Class loadClass(String clazz) {
        if (StringUtils.isEmpty(clazz)) {
            return null;
        }
        Class _clazz = null;
        try {
            _clazz = classLoader.parseClass(clazz);
            log.info("load class:" + clazz + " success!");
        } catch (Exception e) {
            log.error(e.getMessage(), e);
        } finally {
            classLoader.clearCache();
        }
        return _clazz;
    }

    private static class AutoCleanGroovyClassLoader extends GroovyClassLoader {

        private final List<ClassLoader> classLoaders = new ArrayList<ClassLoader>();

        private final Pattern pattern = Pattern.compile("script\\d+");

        public AutoCleanGroovyClassLoader() {
            this(Thread.currentThread().getContextClassLoader());
        }

        public AutoCleanGroovyClassLoader(ClassLoader parent) {

            super(parent);

            if (parent == null) {
                throw new RuntimeException("父类加载器不能为空!");
            }

            classLoaders.add(this);

            while (parent != null) {
                classLoaders.add(parent);
                parent = parent.getParent();
            }

            Field _parallelLockMap = null;
            try {
                _parallelLockMap = ClassLoader.class.getDeclaredField("parallelLockMap");
                _parallelLockMap.setAccessible(true);
            } catch (NoSuchFieldException e) {
            }

            if (_parallelLockMap != null) {
                final Field parallelLockMap = _parallelLockMap;
                new Thread(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        while (true) {
                            try {
                                for (ClassLoader classLoader : classLoaders) {
                                    Map<String, Object> map = (Map<String, Object>) parallelLockMap.get(classLoader);
                                    if (map != null && map.size() > 10000) {
                                        Iterator<Map.Entry<String, Object>> iterator = map.entrySet().iterator();
                                        while (iterator.hasNext()) {
                                            Map.Entry<String, Object> lockEntry = iterator.next();
                                            if (pattern.matcher(lockEntry.getKey()).find()) {
                                                iterator.remove();
                                                log.info("auto clean lock " + lockEntry.getKey());
                                            }
                                        }
                                    }
                                }
                                Thread.sleep(60000);
                            } catch (Throwable e) {
                                log.error(e.getMessage(), e);
                            }
                        }
                    }
                }).start();
            }
        }
    }
}

 

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