一次因PageHelper引起的多线程复用问题的排查和解决方案

news2024/10/6 8:31:00

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导读
01.Problem Description
02.Problem inspection Steps
- 1. Code Review
- 2. Log Check and Prove
03.Analysis Steps
- 1. How to use PageHelper
- - a. Github Official Document Link
  - b. Analysis Source Code of PageHelper
- 2. How to solve the problem

导读

本文不仅对遇到类似问题的开发者提供了实际的解决思路，也为希望深入理解PageHelper工作机制和多线程编程的读者提供了丰富的技术细节。无论是对于中级开发者还是有经验的架构师，本文的内容都具有一定的参考价值。

01.Problem Description

1. PageHelper方法使用了静态的ThreadLocal参数，在startPage()调用紧跟MyBatis查询方法后，才会自动清除ThreadLocal存储的对象。
2. 当一个线程先执行了A方法的PageHelper.startPage（int pageNum, int pageSize）后，在未执行到SQL语句前，因为代码抛异常而提前结束。
3. 这个线程被另一个请求复用，根据当前的pageNum和pageSize参数，执行了B方法中的SQL语句。
4. B方法的SQL是全表扫描并查询出所有符合条件的数据，所以因为A方法的分页参数限定<<实际B方法中符合条件的数据量，导致了B方法查询结果的错误。

02.Problem inspection Steps

1. Code Review

先看一下A方法的代码就会发现，在使用了PageHelper.startPage之后，Mybatis查询SQL之前，有很多判断逻辑，并且问题就发生在中间标红的异常情况判断。

B方法在执行到第一个SQL查询语句的时候，就会因为复用线程中 PageMethod 所带有A方法中ThreadLocal的（pageNum，pageSize）参数导致B方法的查询也限定了分页参数。

2. Log Check and Prove

a. A方法提前抛异常，且没执行MyBatis查询方法的日志截图

b.B方法执行到MyBatis查询方法的截图

03.Analysis Steps

1. How to use PageHelper

a. Github Official Document Link

https://github.com/pagehelper/Mybatis-PageHelper/blob/master/wikis/zh/HowToUse.md

PageHelper 方法使用了静态的 ThreadLocal 参数，分页参数和线程是绑定的。

只要你可以保证在 PageHelper 方法调用后紧跟 MyBatis 查询方法，这就是安全的。因为 PageHelper 在 finally 代码段中自动清除了 ThreadLocal 存储的对象。

b. Analysis Source Code of PageHelper

i. startPage() and getLocalPage()

通过上图我们可以发现，当一个请求来的时候，会获取持有当前请求的线程的ThreadLocal，调用LOCAL_PAGE.get()，查看当前线程是否有未执行的分页配置，再通过setLocalPage(page)方法设置线程的分页配置。

ii. Intercept Method in PageInterceptor

@Override
public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {
    try {
        Object[] args = invocation.getArgs();
        MappedStatement ms = (MappedStatement) args[0];
        Object parameter = args[1];
        RowBounds rowBounds = (RowBounds) args[2];
        ResultHandler resultHandler = (ResultHandler) args[3];
        Executor executor = (Executor) invocation.getTarget();
        CacheKey cacheKey;
        BoundSql boundSql;
        //由于逻辑关系，只会进入一次
        if (args.length == 4) {
            //4 个参数时
            boundSql = ms.getBoundSql(parameter);
            cacheKey = executor.createCacheKey(ms, parameter, rowBounds, boundSql);
        } else {
            //6 个参数时
            cacheKey = (CacheKey) args[4];
            boundSql = (BoundSql) args[5];
        }
        checkDialectExists();

        List resultList;
        //调用方法判断是否需要进行分页，如果不需要，直接返回结果
        if (!dialect.skip(ms, parameter, rowBounds)) {
            //判断是否需要进行 count 查询
            if (dialect.beforeCount(ms, parameter, rowBounds)) {
                //查询总数
                Long count = count(executor, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
                //处理查询总数，返回 true 时继续分页查询，false 时直接返回
                if (!dialect.afterCount(count, parameter, rowBounds)) {
                    //当查询总数为 0 时，直接返回空的结果
                    return dialect.afterPage(new ArrayList(), parameter, rowBounds);
                }
            }
            resultList = ExecutorUtil.pageQuery(dialect, executor,
                    ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql, cacheKey);
        } else {
            //rowBounds用参数值，不使用分页插件处理时，仍然支持默认的内存分页
            resultList = executor.query(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, cacheKey, boundSql);
        }
        return dialect.afterPage(resultList, parameter, rowBounds);
    } finally {
        if(dialect != null){
            dialect.afterAll();
        }
    }
}

我们需要关注mybatis什么时候使用的这个ThreadLocal，也就是何时将分页参数获取的？

前面提到过，通过PageHelper的startPage()方法进行page缓存的设置，当程序执行sql接口mapper的方法时，就会被拦截器PageInterceptor拦截到。

PageHelper其实就是mybatis的分页插件，其实现原理就是通过拦截器的方式，pageHelper通PageInterceptor实现分页，我们只关注intercept方法。

iii. dialect.skip（ms, parameter, rowBounds）

此处的skip方法进行设置分页参数，内部调用方法：

Page page = pageParams.getPage(parameterObject, rowBounds);

继续跟踪getPage()，发现此方法的第一行就获取了ThreadLocal的值：

Page page = PageHelper.getLocalPage();

iv. ExecutorUtil.pageQuery

resultList = ExecutorUtil.pageQuery(dialect, executor, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql, cacheKey);

这是分页方法，此方法在执行分页之前，会判断是否执行分页，依据就是前面我们通过ThreadLocal的获取的page。

v. executor.query

resultList = executor.query(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, cacheKey, boundSql);

这是非分页方法，我们可以思考一下，如果ThreadLoad在使用后没有被清除，当执行非分页的方法时，那么就会将Limit拼接到sql后面。

为什么不分也得也会拼接？我们回头看下前面提到的

dialect.skip(ms, parameterObject, rowBounds):

如上所示，只要page被获取到了，那么这个sql，就会走前面提到的ExecutorUtil.pageQuery分页逻辑，最终导致出现不可预料的情况。

其实PageHelper对于分页后的ThreaLocal是有清除处理的。

vi. clearPage()

在intercept方法的最后，会在sql方法执行完成后，清理page缓存：

看看这个afterAll()方法:

只关注 clearPage()：

vii. Conclusion

整体看下来，似乎不会存在什么问题，但是我们可以考虑集中极端情况：

如果使用了startPage()，但是没有执行对应的sql，那么就表明，当前线程ThreadLocal被设置了分页参数，可是没有被使用，当下一个使用此线程的请求来时，就会出现问题。
如果程序在执行sql前，发生异常了，就没办法执行finally当中的**clearPage()**方法，也会造成线程的ThreadLocal被污染。

所以，官方给我们的建议，在使用PageHelper进行分页时，执行sql的代码要紧跟startPage()方法。

除此之外，我们可以手动调用clearPage()方法，在存在问题的方法之前。

2. How to solve the problem

1. 确保PageHelper 方法调用后紧跟 MyBatis 查询方法，在查询前不要写任何逻辑处理，因为任何代码都可能产生Exception并发生线程复用的问题。

2. 如果原有不合理的代码太多，没办法一一修改，可以考虑Controller层增加切面，JSF接口增加Filter，手动调用clearPage()方法。代码示例如下：

// 针对JSF接口的Filter

@Slf4j
public class BscJsfAspectForPageHelper extends AbstractFilter {

    public BscJsfAspectForPageHelper(){}

    @Override
    public ResponseMessage invoke(RequestMessage requestMessage) {
        try {
            log.info("BscJsfAspectForPageHelper.invoke For JSF PageHelper.clearPage()");
            PageHelper.clearPage();
        }catch (Exception e){
            log.error("BscJsfAspectForPageHelper.invoke发生异常,error msg:", e);
        }

        return getNext().invoke(requestMessage);
    }
}

// XML配置
<bean id="bscJsfAspectForPageHelper" class="com.jdl.bsc.aspect.BscJsfAspectForPageHelper" scope="prototype">
</bean>

// 针对Controller的切面

@Aspect
@Component
@Slf4j
public class BscAspectForPageHelper{

    @Pointcut("execution(public * com.jdl.bsc.controller.*.*(..)) ")
    public void bscAspectForPageHelper(){}

    @Before("bscAspectForPageHelper()")
    public void doBefore(JoinPoint joinPoint) {
        try {
            log.info("BscAspectForPageHelper.doBefore For PageHelper.clearPage()");
            PageHelper.clearPage();
        }catch (Exception e){
            log.error("BscAspectForPageHelper.doBefore发生异常,error msg:", e);
        }
    }
}