[翻譯] 死法無法預測

作者: PsMonkey (痞子軍團團長)   2014-04-25 18:10:49
Blog 版:http://blog.dontcareabout.us/2014/04/blog-post.html
原文網址:https://plumbr.eu/blog/you-cannot-predict-the-way-you-die
BBS 版以 markdown 語法撰寫
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在花了一天對付另一個 [Heisenbug]:每當我快抓到原因,它就會變了樣;
我想我在這個 case 中學到的東西應該有分享的價值。
[Heisenbug]: http://en.wikipedia.org/wiki/Heisenbug
我寫了一個簡單的範例來展示這個狀況。在這個例子中,
我建立一個 `Map` 然後用無窮迴圈往裡頭狂塞 key-value:
class Wrapper {
public static void main(String args[]) throws Exception {
Map map = System.getProperties();
Random r = new Random();
while (true) {
map.put(r.nextInt(), "value");
}
}
}
你可能也看得出來,compile 然後執行這段程式碼是不會有什麼好下場。
正確來說,當用下面的指令執行時:
java -Xmx100m -XX:+UseParallelGC Wrapper
shell 就會出現 `java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded`。
但如果用不同的 heap 大小、或是不同 GC,
我的 Mac OS X 10.9.2 + Oracle Hotspot JDK 1.7.0_45 會選擇不同的死法。
例如設定比較小的 heap 來執行,如下:
java -Xmx10m -XX:+UseParallelGC Wrapper
application 會用比較熟悉的死法,
也就是在 `Map` 調整大小時炸 `java -Xmx100m -XX:+UseParallelGC Wrapper`。
用 ParallelGC 以外的 GC 演算法,
像是 `-XX:+UseConcMarkSweepGC`、`-XX:+UseG1GC`,
炸出來的錯誤訊息是預設的 exception handler 抓到的,
因為 heap 已經耗盡,所以在 `Exception` 建立時甚至無法設定 stacktrace、
也就不會有 stacktrace:
My Precious:examples vladimir$ java -Xmx100m
-XX:+UseConcMarkSweepGC Wrapper
Exception: java.lang.OutOfMemoryError thrown from the
UncaughtExceptionHandler in thread "main"
這個故事的教訓是:你無法選擇你的 application 在資源不足的時候
會以哪一種方法掛掉,所以也無法用一系列特定的行為來推測。
在上頭的例子就可以看到有三種完全不同的失敗方式:
1. GC 內建的安全檢查失敗:
當 GC 花超過 98% 的時間在 GC 上但是沒啥效果(heap 清出的空間少於 2%),
JVM 會放棄然後炸 `java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded`。
2. 下一個操作無法取得更多記憶體:
每當下一個指令嘗試要求比現在 heap 可用空間還大的記憶體,
就會炸 `java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space`。
3. 你可能已經製造過這個狀況,
當記憶體用完、JVM 無法建立一個新的 `OutOfMemoryError` instance、
也無法填 stacktrace 內容並把它送到 print stream 輸出。
如此一來錯誤會是 [UncaughtExceptionHaneler] 炸出來的,
而且不走正規的控制流程。
這個 handler 人如其名,
在 thread 因為 uncaught exception 而終止時會發揮作用。
在這類案例中,JVM 會用它的 `UncaughtExceptionHandler` 查詢 thread、
然後呼叫 handler 的 `uncaughtException()`。
所以每當你覺得抓到表示缺乏資源的錯誤時,再想一下。
系統可能處在一個脆弱的狀態,你覺得你可以倚賴的徵狀會改變或是消失。
然後過了 12 個小時,只會讓你跟我一樣眼花撩亂不知所措。
[UncaughtExceptionHaneler]: http://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/
java/lang/Thread.UncaughtExceptionHandler.html

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