【问题现象】
系统上线后出现TCP连接数超过预期阀值,最高值达到8K左右,新上线代码中包含了一文件上传操作,使用的是apache的commons-httpclient包。
【问题分析】
1、先确认是否存在连接未关闭问题引起的。
观察发现,TCP连接数不是一直在增长,而是会有所下降。并且当业务低峰期TCP连接数TCP连接数会降到100左右,这说明TCP连接还是会关闭。
2、确定居高不下的TCP使用情况
使用"netstat -n | awk '/^tcp/ {++S[$NF]} END {for(a in S) print a, S[a]}'"命令发现,处于ESTABLISHED状态的连接数最多,在查看了一下处于ESTABLISHED状态的目的IP,基本上都是文件服务器的IP,这说明还是跟新增加的文件上传操作有关。但是按照代码的逻辑来看,文件上传操作是多线程处理的,一个线程处理一个上传操作,线程池中一共有10个线程,照此分析正常的话应该有10个左右与文件服务器的链接,不应该出现几千个链接。因此怀疑是连接没有主动释放,而是等待连接超时才开始释放。
3、为什么会连接超时
查看了文件上传部分代码,主要代码如下:
HttpClient client = new HttpClient(); MultipartPostMethod method = new MultipartPostMethod(config .getUploadInterface()); try{ client.executeMethod(method); }catch (Exception e){ throw e; }finally{ method.releaseConnection(); }
从代码里看是已经释放连接了,但是从结果上看没有释放连接,那就产生一个问题,这个地方真的能释放连接吗?我们在释放连接后面增加一行测试代码来看看:
HttpConnection conn = client.getHttpConnectionManager().getConnection(client.getHostConfiguration()); System.out.println(conn.isOpen());
打印出的结果是true,也就是说虽然调用了releaseConnection,但是并没有释放连接!!
4、分析commons-httpclient相关代码
现在怀疑是我们使用的方式不对了,继续分析一下commons-https包中相关代码,首先看一下method.releaseConnection()的代码实现:
public void releaseConnection() { try { if (this.responseStream != null) { try { // FYI - this may indirectly invoke responseBodyConsumed. this.responseStream.close(); } catch (IOException ignore) { } } } finally { ensureConnectionRelease(); } }
private void ensureConnectionRelease() { if (responseConnection != null) { responseConnection.releaseConnection(); responseConnection = null; } }
经过debug发现responseStream为null,并且responseConnection也为null,这样改调用就没有实际意义。那么我们应该怎么来释放连接呢?
5、继续分析代码
我们发现在org.apache.commons.httpclient.HttpMethodDirector类的第208行已经在finally中释放连接了:
finally { if (this.conn != null) { this.conn.setLocked(false); } // If the response has been fully processed, return the connection // to the pool. Use this flag, rather than other tests (like // responseStream == null), as subclasses, might reset the stream, // for example, reading the entire response into a file and then // setting the file as the stream. if ( (releaseConnection || method.getResponseBodyAsStream() == null) && this.conn != null ) { this.conn.releaseConnection(); } }
public void releaseConnection(HttpConnection conn) { if (conn != httpConnection) { throw new IllegalStateException("Unexpected release of an unknown connection."); } finishLastResponse(httpConnection); inUse = false; // track the time the connection was made idle idleStartTime = System.currentTimeMillis(); }
这个地方我们可以看到了所谓的释放连接并不是真的释放,还是return the connection to pool,照此分析,我们每个线程中new了一个HttpClient类,而每个HttpClient类中的链接都是没有close的,只是归还到httpClient中的pool而已,这些连接也必须等到连接超时才会被释放,由此可以分析出来连接数上涨的原因。那么我们应该怎么使用呢?按照代码的设计,看起来httpclient应该是单例的,但是在httpClient类的javadoc中并没有关于线程安全方面的说明,为此我们再回到官网上看相关文档,在文档(http://hc.apache.org/httpclient-3.x/performance.html)上我们看到如下的说明:
HttpClient is fully thread-safe when used with a thread-safe connection manager such as MultiThreadedHttpConnectionManager
这说明在多线程环境下应该使用一个全局单例的HttpClient,并且使用MultiThreadHttpConnectionManager来管理Connection。
【相关结论】
1、HttpClient内部使用了池化技术,内部的链接是为了复用。在多线程条件下,可以使用一个全局的HttpClient实例,并且使用MultiThreadHttpConnectionManager来管理Connection。
2、使用开源软件之前一定要读读相关代码,看看官方推荐使用方式。
3、在解决此问题后,读了读httpclient中其他包中的代码,在读的时候发现对于理解http协议帮助很大,特别是文件上传,长连接,auth鉴权等。