java 中的connection reset 异常处理分析
在Java中常看见的几个connection rest exception, Broken pipe, Connection reset，Connection reset by peerSocked reset case
Linux中会有2个常见的sock reset 情况下的错误代码
ECONNRESET
该错误被描述为“connection reset by peer”，即“对方复位连接”，这种情况一般发生在服务进程较客户进程提前终止。当服务进程终止时会向客户 TCP 发送 FIN 分节，客户 TCP 回应 ACK，服务 TCP 将转入 FIN_WAIT2 状态。此时如果客户进程没有处理该 FIN (如阻塞在其它调用上而没有关闭 Socket 时)，则客户 TCP 将处于 CLOSE_WAIT 状态。当客户进程再次向 FIN_WAIT2 状态的服务 TCP 发送数据时，则服务 TCP 将立刻响应 RST。一般来说，这种情况还可以会引发另外的应用程序异常，客户进程在发送完数据后，往往会等待从网络IO接收数据，很典型的如 read 或 readline 调用，此时由于执行时序的原因，如果该调用发生在 RST 分节收到前执行的话，那么结果是客户进程会得到一个非预期的 EOF 错误。此时一般会输出“server terminated prematurely”-“服务器过早终止”错误。
EPIPE
错误被描述为“broken pipe”，即“管道破裂”，这种情况一般发生在客户进程不理会(或未及时处理)Socket 错误，继续向服务 TCP 写入更多数据时，内核将向客户进程发送 SIGPIPE 信号，该信号默认会使进程终止(此时该前台进程未进行 core dump)。结合上边的 ECONNRESET 错误可知，向一个 FIN_WAIT2 状态的服务 TCP(已 ACK 响应 FIN 分节)写入数据不成问题，但是写一个已接收了 RST 的 Socket 则是一个错误。
Java 中的socket input stream/output stream 的处理
先看代码片段
SocketInputStream.c
[cpp]
switch (errno) {
case ECONNRESET:
case EPIPE:
JNU_ThrowByName(env, "sun/net/ConnectionResetException",
"Connection reset");
break;
....
SocketOutputStream.c
[cpp]
if (errno == ECONNRESET) {
JNU_ThrowByName(env, "sun/net/ConnectionResetException",
"Connection reset");
} else {
NET_ThrowByNameWithLastError(env, "java/net/SocketException",
"Write failed");
}
可以看到java 在读和写的情况关于EPIPE的情况是处理不一样的
在read 的情况中，Reset 是全部抛出 ConnectionResetException, 提示的错误信息是 Connection Reset
在write的情况下，Reset 对ECONNRESET的是抛出ConnectionResetException, 而对EPIPE 抛出的是SocketException ,错误信息是Broken pipe
如何打印出信息Broken pipe
SIGPIPE信号处理函数
当在收到reset包后，如果在读写socket,会出现错误EPIPE,同时经常收到SIGPIPE信号 雅思改分
在程序中可以看到java 并没有对write的情况下没有处理错误EPIPE,开始的时候错误的以抛出的异常是信号处理函数抛出的 雅思答案
先来看一下关于信号SIGPIPE的处理函数,在Linux::install_signal_handlers 里面调用函数
[cpp]
set_signal_handler(SIGSEGV, true);
set_signal_handler(SIGPIPE, true);
set_signal_handler(SIGBUS, true);
set_signal_handler(SIGILL, true);
set_signal_handler(SIGFPE, true);
set_signal_handler(SIGXFSZ, true);
而函数set_signal_handler,中对对应的信号处理函数是signalHandler
[cpp]
sigAct.sa_handler = SIG_DFL;
if (!set_installed) {
sigAct.sa_flags = SA_SIGINFO|SA_RESTART;
} else {
sigAct.sa_sigaction = signalHandler;
sigAct.sa_flags = SA_SIGINFO|SA_RESTART;
}
最终还是调用了函数 JVM_handle_linux_signal
在X86架构下， 函数JVM_handle_linux_signal
[cpp]
extern "C" int
JVM_handle_linux_signal(int sig,
siginfo_t* info,
void* ucVoid,
int abort_if_unrecognized) {
ucontext_t* uc = (ucontext_t*) ucVoid;
Thread* t = ThreadLocalStorage::get_thread_slow();
SignalHandlerMark shm(t);
// Note: it's not uncommon that JNI code uses signal/sigset to install
// then restore certain signal handler (e.g. to temporarily block SIGPIPE,
// or have a SIGILL handler when detecting CPU type). When that happens,
// JVM_handle_linux_signal() might be invoked with junk info/ucVoid. To
// avoid unnecessary crash when libjsig is not preloaded, try handle signals
// that do not require siginfo/ucontext first.
if (sig == SIGPIPE || sig == SIGXFSZ) {
// allow chained handler to go first
if (os::Linux::chained_handler(sig, info, ucVoid)) {
return true;
} else {
if (PrintMiscellaneous && (WizardMode || Verbose)) {
char buf[64];
warning("Ignoring %s - see bugs 4229104 or 646499219",
os::exception_name(sig, buf, sizeof(buf)));
}
return true;
}
}
...
}
对信号SIGPIPE 使用了chained handler处理，也就是使用了系统的原来信号处理函数，也就证明了异常并不是信号处理函数抛出的
NET_ThrowByNameWithLastError函数
既然不是信号处理函数抛出的异常，继续查看原来的outputstream的程序
[cpp]
if (errno == ECONNRESET) {
JNU_ThrowByName(env, "sun/net/ConnectionResetException",
"Connection reset");
} else {
NET_ThrowByNameWithLastError(env, "java/net/SocketException",
"Write failed");
}
也就是else 的情况，那么针对EPIPE的错误，java抛出的socketexception, 错误信息是Write failed ，事实上我们可以看到的却是SockedException,异常对对上了， 但信息显示是Broken pipe，而不是Write failed.
关键点就在函数 NET_ThrowByNameWithLastError
[cpp]
void
NET_ThrowByNameWithLastError(JNIEnv *env, const char *name,
const char *defaultDetail) {
char errmsg[255];
sprintf(errmsg, "errno: %d, error: %s\n", errno, defaultDetail);
JNU_ThrowByNameWithLastError(env, name, errmsg);
}
函数JNU_ThrowByNameWithLastError
[cpp]
JNIEXPORT void JNICALL
JNU_ThrowByNameWithLastError(JNIEnv *env, const char *name,
const char *defaultDetail)
{
char buf[256];
int n = JVM_GetLastErrorString(buf, sizeof(buf));
if (n > 0) {
jstring s = JNU_NewStringPlatform(env, buf);
if (s != NULL) {
jobject x = JNU_NewObjectByName(env, name,
"(Ljava/lang/String;)V", s);
if (x != NULL) {
(*env)->Throw(env, x);
}
}
}
if (!(*env)->ExceptionOccurred(env)) {
JNU_ThrowByName(env, name, defaultDetail);
}
}
程序可以看到先显示 JVM_GetLastErrorString 的信息，如果信息是空的情况下才显示defaultDetail的异常信息，也就是开始对应的Write failed!
JVM_GetLastErrorString 使用hpi::lasterror ,也就是函数sysGetLastErrorString 在linux和solaris 是一样的
[cpp]
int
sysGetLastErrorString(char *buf, int len)
{
if (errno == 0) {
return 0;
} else {
const char *s = strerror(errno);
int n = strlen(s);
if (n >= len) n = len - 1;
strncpy(buf, s, n);
buf[n] = '\0';
return n;
}
}
原来是strerror(errno) ,也就是直接显示linux kernel 对应这个error number 的错误内容
结论：Broken pipe 是内核对应的错误信息，并不是java自己提供的信息