java代码中一眼不容易发现的bug

最近新需求相对少一些，于是我又成了职业擦屁股人，于是吧，就成了千篇一律的排查sql，处理循环中的查询，大事务，这些常见问题，偶尔遇到一两个一眼看不出问题所在的，反而觉得有意思多了，比如下面这两个问题：

1：先上一个简单的，长时间卡顿问题，伪代码如下

//数据库查询数据
List a = service.findDataByCondition1();
//换个条件继续查询数据
List b = service.findDataByCondition2();
//剔除a中在b里存在的数据
a.removeAll(b);

简化成这个样子应该成猜到哪里出问题了，

当时排查，首先就是习惯性去排查了sql，发现sql挺简单，命中索引，虽然数据有点多，但是也不至于卡顿这么久，

（看上去很简单的sql，也被坑过：当时是mySql 5.x 版本，看上去是单表查询，实际上这个“单表”是个很复杂的视图，视图本身能用到索引， 但是加了where条件后，相当于在视图查询的结果集外再包一层然后加查询条件，直接卡爆）

然后打了日志，大概定位到这一段代码，定眼一看，幡然醒悟：

List 的 removeAll  方法，这个东西性能应该不太好吧，相当于两个循环，挨个调用equals(), 对象越复杂，equals 比较时间越长，数据越多嵌套循环性能越差。 进一步优化，这个查询可以根据一些条件尽量分批次去查询，节约内存

具体修改方法也特别简单，直接展示测试结果，

创建一个简单测试类

public static class Node {
        int a;
        String b;
        int c;
        String d;
        public static Node createNode(int numer) {
            return new Node(numer, "测试" + numer, numer + 100, "其他测试" + numer);
        }
    }

分别在 数组和HashSet中添加100000个 Node 对象，然后进行移除

2: 线上卡死问题

这次是在一个界面输入某个条件查询列表后，一直不出来数据，界面一直转“菊花”，还是老规矩，看了sql，一切正常。但是有一段看上去不太和谐的代码感觉有点问题，大概如下

CompletableFuture<String> completableFuture = new CompletableFuture<>();

//根据一些条件查询数据库
List list = service.find(query);
if (CollectionUtils.isNotEmpty(list)) {
       completableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            //做一些耗时操作
            return doSomeThing();
        });
}

//这里只是举例只写了一个，allOf中还有其他的 completableFuture
CompletableFuture<Void> allOf = CompletableFuture.allOf(completableFuture);

allOf.get()

首先看上去写的还挺仔细，第一行代码先赋初始值，防止空指针，

把几个耗时操作异步进行，最后用 allOf.get(); 等待所有任务完成 （我习惯用whenComplete() 这个方法）

问题就出在 if 中的判断条件，如果数组为空，也就是界面的某个条件查不到数据时。allOf.get() 这行代码会一直阻塞！

查看源码，代码调用为  

CompletableFuture#waitingGet   ->  ForkJoinPool.managedBlock(q);

然后循环中判断  blocker.block()

blocker.block() 中会进行阻塞，等待任务完成唤醒线程

源码里唤醒线程则是：任务完成会调用这个方法：

final void postComplete()

然后调用 tryFire 方法，这里就能唤醒阻塞线程

所以问题就出在，直接new 一个CompletableFuture，当list为空就回导致没有提交一个任务，就没有了任务完成唤醒线程的操作。导致页面表现为卡死

3：类似问题

这几天吧，外部系统调用我们的接口，老是超时，那么，是不是又是数据库出问题了呢？老规矩，挨个sql排查，老演员数据库欲哭无泪啊，老是我数据库大哥背锅，

然后呢，万千代码中相中了一个老熟人， CompletionService，这个工具类我自己还没用过，，，，但是长得和 CompletableFuture 有几分神似。就从它入手吧，然后大概还原的伪代码如下：

public static void main(String[] args) throws Exception {
        List<Integer> list = Lists.newArrayList(1, 2, 3, 4, 5, 6);
        CompletionService<Object> completionService = ThreadUtil.newCompletionService();
        for (Integer number : list) {
            if (number > 2) {
                completionService.submit(() -> {
                    Thread.sleep(1000);
                    log.info("完成了！！");
                    return number + 100;
                });
            } else {
                log.info("不符合条件，打个日志记录下");
            }
        }

       list.forEach(number ->{
           try {
               completionService.take().get(10000, TimeUnit.SECONDS);
           } catch (Exception e) {
               e.printStackTrace();
           }
       });

        System.out.println("结束了");

    }

这段代码看起来还挺靠谱，completionService.take().get(10000, TimeUnit.SECONDS)   方法中还加了等待时间，防止无线等待，但是跑起来，永远等不到System.out.println("结束了"); 这行代码执行。因为问题不是出在 .get(10000, TimeUnit.SECONDS) 方法，而是take()

原因其实和问题2类似， 6个元素的list，只放入了4个任务，然后又遍历整个list 6次，来获取任务的结果 ，那还有两次就永远等不到响应。这个工具类理解成 生产消费者问题就行。

CompletionService内部有一个阻塞队列，消费者是completionService.take()，就是去阻塞队列中获取 Future， 而生产者则是 completionService.submit，向队列放入Future，当生产者发放入的数量少于take()获取的数据量时，take()就会等待，直到有新的任务进入。

比如把上面的代码改一下，加一个异步线程丢入两个任务，completionService.take().get() 就能正常退出

 public static void main(String[] args) throws Exception {
        List<Integer> list = Lists.newArrayList(1, 2, 3, 4, 5, 6);
        CompletionService<Object> completionService = ThreadUtil.newCompletionService();
        for (Integer number : list) {
            if (number > 2) {
                completionService.submit(() -> {
                    Thread.sleep(1000);
                    log.info("完成了！！");
                    return number + 100;
                });
            } else {
                log.info("不符合条件，打个日志记录下");
            }
        }

        //等待一段时间后再放入两个任务
        new Thread(() -> {
            try {
                Thread.sleep(9000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            for (int i = 0; i < 2; i++) {
                completionService.submit(() -> {
                    Thread.sleep(1000);
                    log.info("其他线程任务完成了！！");
                    return 0;
                });
            }

        }).start();

       list.forEach(number ->{
           try {
               completionService.take().get(10000, TimeUnit.SECONDS);
           } catch (Exception e) {
               e.printStackTrace();
           }
       });

        System.out.println("结束了");

    }