jdk lambda表达式的坑

整理出zk连接的关键逻辑如下:

public class ClientZkAgent {//单例模式private static final ClientZkAgent instance = new ClientZkAgent();private ZooKeeper zk; //zk客户端private ClientZkAgent() {connect(); //初始化并连接zk}public static ClientZkAgent getInstance() {return instance;}/*** zk常用模式: 由于zookeeper的连接是异步的，为防止zk对象在建立有效连接之前就返回，* 我们阻塞主线程，并通过zookeeper的EventThread在连接事件中唤醒主线程*/private void connect() {CountDownLatch semaphore = new CountDownLatch(1);zk = new ZooKeeper(zkHost, timeout, watchEvent -> { // #_1switch (e.getState()) {case SyncConnected:semaphore.countDown();break;// 其它逻辑 ....}});semaphore.await(10000, TimeUnit.MILLISECONDS);}
}

上面的代码造成第一次调用ClientZkAgent.getInstance的时候，需耗时10s，这个时间恰好跟semaphore的超时时间相当. 在此期间，整个世界好像停滞了一样。

分析:

在本地重现后，通过jstack获得系统停滞期间的线程栈，发现这个时候zookeeper的EventThread有个比较奇怪的现象:

"main-EventThread" #13 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x000000001fe36800 nid=0xf0c in Object.wait() [0x000000002032f000]java.lang.Thread.State: RUNNABLEat com.github.dapeng.registry.zookeeper.ClientZkAgent.lambda$connect$0(ClientZkAgent.java:154)at com.github.dapeng.registry.zookeeper.ClientZkAgent$$Lambda$1/116211441.process(Unknown Source)at org.apache.zookeeper.ClientCnxn$EventThread.processEvent(ClientCnxn.java:533)at org.apache.zookeeper.ClientCnxn$EventThread.run(ClientCnxn.java:508)Locked ownable synchronizers:- None

客户端实际上很快就连上了zookeeper并返回后生成了

SyncConnected事件，而且EventThread已经在回调atcher.process方法了，但似乎事件线程就一直hold在上面#_1的位置无法往下走，同时，lambda表达式变成了ClientZkAgent的一个方法了:lambda$connect$0。

了解了一下Java中lambda的实现方式，事情水落石出了。

简而言之，jvm会把lambda表达式转换成所在类的一个方法lambdamethod{method}method{seq}(method为该 lambda 所在的方法名，例如上面的connect方法)，同时通过动态代理生成一个代理类(该代理类实现了lambda表达式所代表的具体接口)，在该代理类中调用lambdamethod{method}method{seq}。

在上面的例子中，生成的代理类大概如下:

final class ClientZkAgent$$Lambda$1 implements Watcher {final ClientZkAgent clientZkAgent;public void process(WatchedEvent event) {clientZkAgent.lambda$connect$0(event);}
}

业务线程:

通过静态方法ClientZkAgent.getInstance()获取实例，第一次访问的时候会触发类ClientZkAgent的装载。
装载过程中，装载静态成员instance，这时候会尝试创建一个ClientZkAgent对象。
在ClientZkAgent的构造函数中连接zk，并通过CountdownLatch进入阻塞状态。注意这时候类装载还没完成。
CountdownLatch超时后完成对象的初始化以及整个类的加载。

zk事件线程:

SyncConnected事件触发后，调用ClientZkAgent.lambda$connect$0(event), 试图唤醒业务线程(唤醒逻辑在lambda中)。
然而这时候ClientZkAgent还没加载完，事件线程只能等待类加载流程的结束。
业务线程加载完ClientZkAgent后，事件线程完成事件的处理。
可见，在这个过程中，两个线程相互等待(类似死锁但不是死锁)，直至业务线程超时后才化解这个局面。

解决方法：

修改ClientZkAgent的初始化逻辑如下:

public class ClientZkAgent {//单例模式private static final ClientZkAgent instance = new ClientZkAgent();private ZooKeeper zk; //zk客户端private ClientZkAgent() {}public static ClientZkAgent getInstance() {if (instance.zk == null) {synchronized(ClientZkAgent.class) {if (instance.zk == null) {instance.connect();}}}return instance;}