使用ACE TAO導致的多執行緒死鎖問題

2021-08-25 17:43:13 字數 2831 閱讀 7011

利用corba+tao可以很方便的建立起分布式的應用,乙個典型的應用是1個server端和多個client端進行雙向通訊。

這個時候要特別注意防止產生併發處理不當造成死鎖問題。

我在專案(使用ace+tao-5.2.5+1.2.5)中就碰到這樣乙個問題,折磨了我好幾天,最後才發現原因。

注意corba+tao的應用,server端的資訊傳送(下行通道)和資訊接收(上行通道)是在同乙個埠進行的,

如果通道被占用,corba+tao的預設方式是等待直到通道被釋放。

實際上,這就相當於對於乙個共享資源加上鎖。

大家都知道,併發程式在使用1個以上的鎖的時候,要注意各個執行緒(程序)必須以相同的順序來加鎖,解鎖,否則非常容易造成死鎖。

這樣,如果在server端對某些各個客戶端的共享資料進行訪問的時候,

為了進行併發處理控制而加上鎖,就很容易造成意想不到的死鎖問題。

原因就是沒有意識到corba+tao的通訊通道也存在乙個鎖,

如果使用的這些鎖的順序沒有保持一致,就會造成死鎖。

我們開發了1個分布式trap處理系統。

1臺pc上trap處理的server程式作為service在開機後被啟動,一直在執行,在指定的埠上監聽trap資訊。

各個需要處理trap資訊的應用程式,可以傳送連線請求到server上請求連線。

也可以在不需要處理trap資訊的時候,傳送斷開連線請求到server上請求斷開連線。

server上保留連線成功的各個client端的stub。

各台印表機上設定產生trap的時候,資訊傳送的目標位址和埠為上述trap處理server的ip位址和埠。

這樣各台印表機上由於各種錯誤(缺紙,卡紙,缺墨,等等)觸發trap資訊的時候,

這些trap資訊被傳送到我們的server的埠上,被我們的server處理程式捕捉,

server處理程式會通過corba來通知各個成功連線的客戶端。

在server端儲存了乙個成功連線的客戶端的佇列。

需要處理trap資訊的應用程式,傳送連線請求到server上,server端會往這個佇列裡面加上此客戶端的stub;

不需要處理trap資訊的時候,客戶端應用程式傳送斷開連線請求到server上,server端會從這個佇列裡面刪除此客戶端的stub;

此外,server端的接受trap資訊的執行緒會訪問這個佇列,取出裡面的每乙個客戶端的stub,向這個客戶端傳送trap通知。

上述的所有針對客戶端佇列的操作,都需要加上鎖來進行併發控制。

最開始的時候,我們設計的處理流程如下:

server端接收到客戶端的連線請求的時候(執行緒1

1)客戶端傳送請求到server端的corba埠

2)使用的corba中介軟體自己進行一些處理

3)lock客戶端佇列的訪問鎖

4)檢查此客戶端是否已經鏈結過,如果沒有,把此客戶端的stub加入到此客戶端佇列

5)unlock客戶端佇列的訪問鎖

6) 使用的corba中介軟體自己的一些處理

7)返回請求成功給客戶端

server端接收到trap的時候(執行緒2)

1)lock客戶端佇列的訪問鎖

2)取得佇列中每乙個客戶端的stub

3)傳送trap通知資訊到client端的corba埠

4)client端處理此trap通知資訊

5)處理完畢,從client端返回

6)unlock客戶端佇列的訪問鎖

以上的處理,看上去沒有任何問題,

但是我們在進行多個客戶端反覆請求連線,請求斷開連線 + 產生大量trap通知

這樣的壓力測試的時候,就發現時間不長,server程式就停止處理了,

經過檢查log,確定是發生了死鎖。

原因就是corba+tao的通訊通道存在另外乙個鎖,

和我們自己加上的鎖,2個鎖的加鎖順序在多個執行緒中不一致。

可以參考下面的分析,corba的通訊通道鎖用藍色字型表示。

server端接收到客戶端的連線請求的時候(執行緒1)

1)客戶端傳送請求到server端的corba埠

a)lock corba的通訊通道鎖

2)使用的corba中介軟體自己進行一些處理

3)lock客戶端佇列的訪問鎖

4)檢查此客戶端是否已經鏈結過,如果沒有,把此客戶端的stub加入到此客戶端佇列

5)unlock客戶端佇列的訪問鎖

6) 使用的corba中介軟體自己的一些處理

7)返回請求成功給客戶端

b)unlock corba的通訊通道鎖

server端接收到trap的時候(執行緒2)

1)lock客戶端佇列的訪問鎖

2)取得佇列中每乙個客戶端的stub

a)lock corba的通訊通道鎖

3)傳送trap通知資訊到client端的corba埠

4)client端處理此trap通知資訊

5)處理完畢,從client端返回

b)unlock corba的通訊通道鎖

6)unlock客戶端佇列的訪問鎖

可以看到,

執行緒1加鎖的順序是先corba的通訊通道鎖 再 客戶端佇列的訪問鎖;

執行緒2加鎖的順序是先客戶端佇列的訪問鎖 再 corba的通訊通道鎖;

2個執行緒中的加鎖順序不一致,從而導致產生死鎖現象。

解決問題的方法是,

執行緒1的處理的第3步,進行lock的時候,

使用lock失敗即返回的方式進行呼叫,

lock失敗後就作為無法連線返回。

客戶端得到此錯誤,等待一定時間進行retry。

這樣就可以避免死鎖問題。也不影響程式正常執行。

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