0x01 事故背景
2025年7月9日17时有余，笔者正准备结束疲惫的一天，关机走人之时，桌面右下角安静了一天的内部通讯软件图标突然亮起，内心顿感不妙……打开一看，原来是运维小哥找过来了，说是某接口服务连续多次调用超时或失败，触发告警阈值，具体原因不明，请求支援。（临下班出事似乎已成为一种规律）
0x02 事故分析
该服务是一个基于 SpringBoot + JDK 1.8 的 API 服务，提供了几个信息查询接口，没有复杂的业务逻辑，也不涉及第三方接口调用，仅依赖于数据库进行简单的 CURD 操作。
第一时间让运维拷贝和固定了事故系统日志及生产版本应用包。发现该服务在一周前升级部署过，不排除是版本升级引起的问题。于是先留一手，招呼运维小哥做好随时进行版本回退的准备，以免不能及时修复问题。
运维小哥已经排除了是网络和线路的问题，也尝试按照常见故障应对手册重启过应用，服务短暂恢复正常，但是随着请求压力上来以后，又会频繁失败触发告警。为了避免事故进一步扩大，运维小哥选择迅速摇人。
秉着先易后难的顺序，先快速扫描了一遍应用日志，常规日志未见明显ERROR、WARN以及Exception等信息，SQL日志未见慢查询和连接池异常。随后检查数据库压力，发现数据库活跃连接数不高，也未见死锁和异常会话。
jps找到服务进程对应的PID，使用top命令查看进程的资源占用情况，发现服务的 CPU 和内存资源占用不高。ss -antp|grep :9999| wc -l查看对应端口的连接情况，大约两百多个活跃连接，属于正常范围内。磁盘监控未见明显压力，看来基本可以确定是应用本身的问题。
于是使用jstack -l保存了第一次线程快照，然后让运维小哥重启接口服务，果然如小哥所说，接口调用短暂正常以后很快又出现异常。为了排除偶然因素干扰，这时做了第二次线程快照用于对照分析，同时使用jmap抓取了 dump 文件备用。完成以上步骤以后，果断让运维小哥将服务回退到历史版本，应急解决故障。
仔细分析两次抓取的线程快照，发现大量的线程处于BLOCKED状态，且拥有高度相似的调用栈：
"thread-3197" Id=4959 BLOCKED on java.util.concurrent.ConcurrentHashMap$ReservationNode@1b1f101f owned by "TaskExecutor-827" Id=936
at java.util.concurrent.ConcurrentHashMap.compute(ConcurrentHashMap.java:1868)
- blocked on java.util.concurrent.ConcurrentHashMap$ReservationNode@1b1f101f
at com.github.benmanes.caffeine.cache.BoundedLocalCache.doComputeIfAbsent(BoundedLocalCache.java:2404)
at com.github.benmanes.caffeine.cache.BoundedLocalCache.computeIfAbsent(BoundedLocalCache.java:2387)
at com.github.benmanes.caffeine.cache.LocalCache.computeIfAbsent(LocalCache.java:108)
at com.github.benmanes.caffeine.cache.LocalLoadingCache.get(LocalLoadingCache.java:56)
(这里省略部分信息)
看起来是高并发的时候 Caffeine 缓存的处理出现了竞态争抢，问题初步定位，需要进一步分析事故原因。
0x03 事故原因
简单 review 了一下变更的代码，发现同事A为某个关键系统参数的查询添加了秒级的短时缓存，减少高并发下的数据库查询调用，并且使用有界的LoadingCache来加载和刷新相关数据，关键的Bean定义如下：
@Bean
@ConditionalOnBean(ParameterRepository.class)
public LoadingCache<String, ParameterEntity> parameterCache(ParameterRepository parameterRepository,
Executor refreshExecutor) {
return Caffeine.newBuilder()
.maximumSize(256)
.refreshAfterWrite(Duration.ofSeconds(3))
.expireAfterAccess(Duration.ofSeconds(7))
.executor(refreshExecutor)
.build(bssSysparmRepository::getById);
}
乍看之下似乎很合理。但是为何会出问题呢？在高并发场景下，多个线程同时请求缓存中不存在的数据，导致多个线程都需要去加载数据，而LoadingCache的刷新策略是按需刷新，即只有当缓存中的数据过期时才会触发刷新。如果多个线程同时触发刷新，就会导致多个线程同时去加载数据，并使用相同的Key值调用ConcurrentHashMap.compute方法加载和刷新数据，从而导致竞态争抢。这种机理导致LoadingCache或者说ConcurrentHashMap（在JDK1.8里面）并不适合用在需要高并发频繁刷新的缓存场景。
有意思的是，这个锅其实跟JDK中ConcurrentHashMap的实现机制有关，存在同样问题的还有computeIfPresent方法，具体可见。
解决的方法不难，就是使用AsyncLoadingCache来代替LoadingCache，异步加载数据，避免竞态争抢。修改下代码：
@Bean
@ConditionalOnBean(ParameterRepository.class)
public AsyncLoadingCache<String, ParameterEntity> parameterCache(ParameterRepository parameterRepository,
Executor refreshExecutor) {
return Caffeine.newBuilder()
.maximumSize(256)
.refreshAfterWrite(Duration.ofSeconds(3))
.expireAfterAccess(Duration.ofSeconds(7))
.executor(refreshExecutor)
.buildAsync(parameterRepository::getById);
}
取用时，从LoadingCache.get()方法改为AsyncLoadingCache.synchronous().get()方法即可。优化版本上线后，各方人员情绪稳定。
0x04 事故复盘
比起追究责任，更重要的是带给我们的启发：
没有基准的性能优化都是耍流氓；
上线前需要先进行性能回归，确认优化后的性能是否符合预期。
0x05 事故影响
