震惊,一行MD5居然让小伙伴都回不了家!!!

京东云开发者
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作者:京东零售 付伟

1. 前言

大家好,当你点开这篇文章的时候也许心想是哪个 XX 小编混到这里,先不要着急扔臭鸡蛋,本文是一篇标准(正经)的问题复盘文章。好了,一行MD5居然让小伙伴下不了班,到底是什么问题呢,让我们一起来看看吧。

2. 正文

2.1 需求是什么

这里不再介绍具体的业务。简而言之,有两个接口(查询、确认)对前端页面提供服务。

查询接口返回的数据依赖于本地数据与外部接口计算后的结果,也就是页面展示的是数据快照。确认接口是按照页面的展示结果请求外部接口。

考虑到用户打开展示页面时的数据与提交操作可能间隔很久,实际请求时结果已发生变化,而这种操作会影响业务结果。因此在提交时会进行一次 check,如果发现数据发生变化需要提示页面进行刷新。

为了方便大家理解,我简单的画了个图,毕竟上面太啰嗦了。

  • 查询接口

震惊,一行MD5居然让小伙伴都回不了家!!!

  • 确认接口

震惊,一行MD5居然让小伙伴都回不了家!!!

虽然这个图有点草率,但是相信看到这里的小伙伴(默认都是聪明的)都对需求了然于胸了。

震惊,一行MD5居然让小伙伴都回不了家!!!

2.2 我怎么搞得

掰扯了半天,我们的主角MD5还没有出场,别着急风雨总在彩虹后。

震惊,一行MD5居然让小伙伴都回不了家!!!

可以看出,这里需要前端将查询接口的返回值重新组装作为确认接口的入参。而后端需要再次走数据聚合的逻辑与前端传过来的业务值进行比较,如果不匹配则提示页面需要刷新。

一切看起来都顺理成章,那么小编遇到了什么问题呢?

简单来说有两点:

  1. 前端同学表示值不好传,因为这个页面比较复杂,具体原因小编也没深究,可能是被糊弄了。
  2. 后端同学(也就是小编)发现,这样查询接口和确认接口耦合很严重,如果确认接口需要新的入参,那么就需要改动查询接口。随着查询接口逻辑越来越复杂,确认接口的一个入参就需要一层一层的传过来。很不友好。

呵呵,机智的小编灵机一动,便想到了了MD5,看看百度百科怎么说

MD5 信息摘要算法(英语:MD5 Message-Digest Algorithm),一种被广泛使用的密码散列函数,可以产生出一个 128 位(16 字节)的散列值(hash value),用于确保信息传输完整一致。

一图胜千言

震惊,一行MD5居然让小伙伴都回不了家!!!

在工程,它差不多就是这么用。

String md5= Md5Utils.get(String source);

可能有聪明的小伙伴会说了,这是散列函数存在哈希碰撞,不同的字符串也有可能生成相同的哈希值。

是的没错,但是在小编的业务场景中,这种出现的概率微乎其微,忽略不计,解释权归小编所有。

那么具体怎么做的呢,还是看图说话:

  • 改造后的查询接口

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  • 改造后的确认接口

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我们需要对查询接口返回的业务集关键属性进行组合哈希,这样可以生成数据快照值。确认接口无需再传入业务集合,只需要传入数据快照值,后端进行对比即可知道是否发生变更。

一切都是那么的美好,接下来就到了动人心魄的编码环节。话不多说,小编的项目中引入了hutool包,什么你不知道糊涂包?

Hutool 是一个小而全的 Java 工具类库,通过静态方法封装,降低相关 API 的学习成本,提高工作效率,使 Java 拥有函数式语言般的优雅,让 Java 语言也可以“甜甜的”。Hutool 中的工具方法来自每个用户的精雕细琢,它涵盖了 Java 开发底层代码中的方方面面,它既是大型项目开发中解决小问题的利器,也是小型项目中的效率担当;

真不错,果然是效率担当,一行代码就搞定了。

    /**
     * 生成数据哈希
     */
    private String generateSnapShotHash(AcceptListQueryWrapResultDTO wrapResultDTO) {
        StringBuilder builder = new StringBuilder();
        for (AcceptListQueryResultDTO item : wrapResultDTO.getAllList()) {
            builder.append(item.getQuotationId()).append(item.getOperateType()).append(item.getPriceTypeCN());
        }
        return MD5.create().digestHex16(builder.toString());
    }

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请各位看官记住这行代码

MD5.create().digestHex16(builder.toString());

毕竟它就是糊弄你点进来的罪魁祸首。

2.3 出了什么事

当小编开发完以后,开心的部署在了测试环境。和前端联调的时候,发现第一次请求总是超时 ???

一想可能是mock平台的问题,毕竟三方的查询接口还没开发完成,就不以为然。请注意,只是第一次超时。同样的请求参数第二次光速返回。呵呵,你说不是环境的问题,小编自己都不大信呢。

友方的接口开发完了,小编期待的换上了对方的接口。结果现实给了小编一记左勾拳,还是第一次超时。这不科学?于是小编对自身产生了怀疑?难道不是环境的问题?

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于是连忙在本地测试了一下,居然是光速返回。作为自信的人一定不是代码的问题,那么这个锅往哪里甩呢?又臭又硬的小编狠狠的思考了一分钟,又将锅甩给了业务网关(统一接收HTTP请求)肯定是它的毛病,毕竟测试环境的网关出问题很常见。

于是开开心心的准备上预发了。上了预发绝对没问题!!!小编信誓旦旦的对QA说道。

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上帝为你关上一扇门的同时也会为你关上一扇窗,预发环境第一次还是超时!!!小编觉得很惭愧对不起一起上线的小伙伴,毕竟大家都准备十点下机了。

震惊,一行MD5居然让小伙伴都回不了家!!!

小编陷入了沉思中。。。

2.4 怎么修好的

排查了预发环境的接口,友方的杰夫接口TP99只有几毫秒,网关也没有问题,也许是数据库的原因,排查发现也没有问题。顿时,小编又迷茫了。

山重水复疑无路柳暗花明又一村,机智的小编想到了国内知名厂商开源的一款java诊断工具Arthas,利用它可以查看方法详细耗时。点我查看 主动打开另一扇窗。

当你遇到以下类似问题而束手无策时,Arthas可以帮助你解决:

这个类从哪个 jar 包加载的?为什么会报各种类相关的 Exception?

我改的代码为什么没有执行到?难道是我没 commit?分支搞错了?

遇到问题无法在线上 debug,难道只能通过加日志再重新发布吗?

线上遇到某个用户的数据处理有问题,但线上同样无法 debug,线下无法重现!

是否有一个全局视角来查看系统的运行状况?

有什么办法可以监控到 JVM 的实时运行状态?

怎么快速定位应用的热点,生成火焰图?

怎样直接从 JVM 内查找某个类的实例?

由于预发环境还是比较麻烦,于是小编在测试环境准备好了arthas环境。

下面简单介绍下使用步骤:

  1. 下载全量包 arthas-bin.zip
  2. 解压
  3. chmod -777 arthas-boot.jar
  4. 启动 sudo -u admin -EH java -jar /home/export/App/arthas-boot.jar

当看到图标出现时,即启动成功。具体使用方法可以查看官网,此处不再赘述。

我们使用trace命令查看方法耗时,同时在页面请求该查询接口。

trace  --skipJDKMethod false com.jd.universal.inquiry.service.protocol.jsf.AcceptListWebErpServiceImpl queryList

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可以看到这行生成数据快照的方法,耗时占整个接口的99.57%,紧接着我们继续监控generateSnapShotHash方法:

trace  --skipJDKMethod false com.jd.universal.inquiry.service.protocol.jsf.AcceptListWebErpServiceImpl generateSnapShotHash

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可以看到方法的耗时都集中在

[99.99% 36562.318173ms ] cn.hutool.crypto.digest.MD5:create() #103

接着再次页面点击请求操作,出现以下情况:

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可以看到后面多次请求
cn.hutool.crypto.digest.MD5:create()方法耗时仅不到一毫秒。和我们之前遇到的状况一致。此时已确定是这行MD5导致的第一次加载很慢。

虽然原因找到了,但是还是得看下为什么这行代码只有在第一次时这么慢,于是我们进入该方法看看它到底搞什么幺蛾子。

可以看到初始化方法如下:

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由于现象是程序第一次运行很慢,后续很快,根据小编多年的写/修BUG经验怀疑是这段初始化中存在静态加载。

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MessageDigest是JDK自带的类,为应用程序提供摘要算法的,这里我们关注点就落在了上面的一行。我们点进去看一下:

果然我们看到了他在尝试加载BouncyCastle库,我们来看一下这个库的介绍:

BouncyCastle(轻量级密码术包)是一种用于 Java 平台的开放源码的轻量级密码术包;Bouncycstle 包含了大量的密码算法,其支持椭圆曲线密码算法,并提供 JCE 1.2.1 的实现。

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所以问题的答案就呼之欲出了,随着源码的深入,我们看到:

  private void setup()
   {
        loadAlgorithms(DIGEST_PACKAGE, DIGESTS);

        loadAlgorithms(SYMMETRIC_PACKAGE, SYMMETRIC_GENERIC);

        loadAlgorithms(SYMMETRIC_PACKAGE, SYMMETRIC_MACS);

        loadAlgorithms(SYMMETRIC_PACKAGE, SYMMETRIC_CIPHERS);

        loadAlgorithms(ASYMMETRIC_PACKAGE, ASYMMETRIC_GENERIC);

        loadAlgorithms(ASYMMETRIC_PACKAGE, ASYMMETRIC_CIPHERS);

        loadAlgorithms(KEYSTORE_PACKAGE, KEYSTORES);

        loadAlgorithms(SECURE_RANDOM_PACKAGE, SECURE_RANDOMS);

        loadPQCKeys();  // so we can handle certificates containing them.
     //省略。。。
    }

正是由于这些算法实现的加载,导致MD5.create()第一次调用时耗时超过数十秒。

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好了,既然找到了问题。那么改动起来就很简单了,小编尝试寻找了糊涂包中提供的方法,发现并没有入参可以关闭该三方加密包的初始化。于是换用了Google提供的MD5的实现。重新打包,部署,一次成功,完美。

3. 后语

QA同学在测试环境测出了这个问题,而自信的本人不屑一顾,坚持自己愚昧的观点,先认为是Mock的问题,接着又说是网关的问题。由于小编的盲目自信,导致上线到很晚,表示非常的惭愧。总结失败的原因:

  1. 合理评估使用第三方包
  2. 测试环境遇到的问题尽力去追,不要盲目下结论
  3. 要听QA的话

4. 参考

Bouncy Castle 加密算法包

arthas 官方文档

使用 Arthas 进行生产代码热修复

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