java中的connection reset 异常处理分析

时间:2022-02-25 07:03:07

在Java中常看见的几个connection rest exception, Broken pipe, Connection reset,Connection reset by peer

Socked reset case

Linux中会有2个常见的sock reset 情况下的错误代码

ECONNRESET

该错误被描述为“connection reset by peer”,即“对方复位连接”,这种情况一般发生在服务进程较客户进程提前终止。当服务进程终止时会向客户 TCP 发送 FIN 分节,客户 TCP 回应 ACK,服务 TCP 将转入 FIN_WAIT2 状态。此时如果客户进程没有处理该 FIN (如阻塞在其它调用上而没有关闭 Socket 时),则客户 TCP 将处于 CLOSE_WAIT 状态。当客户进程再次向 FIN_WAIT2 状态的服务 TCP 发送数据时,则服务 TCP 将立刻响应 RST。一般来说,这种情况还可以会引发另外的应用程序异常,客户进程在发送完数据后,往往会等待从网络IO接收数据,很典型的如 read 或 readline 调用,此时由于执行时序的原因,如果该调用发生在 RST 分节收到前执行的话,那么结果是客户进程会得到一个非预期的 EOF 错误。此时一般会输出“server terminated prematurely”-“服务器过早终止”错误。

EPIPE

错误被描述为“broken pipe”,即“管道破裂”,这种情况一般发生在客户进程不理会(或未及时处理)Socket 错误,继续向服务 TCP 写入更多数据时,内核将向客户进程发送 SIGPIPE 信号,该信号默认会使进程终止(此时该前台进程未进行 core dump)。结合上边的 ECONNRESET 错误可知,向一个 FIN_WAIT2 状态的服务 TCP(已 ACK 响应 FIN 分节)写入数据不成问题,但是写一个已接收了 RST 的 Socket 则是一个错误。

Java 中的socket input stream/output stream 的处理

先看代码片段

SocketInputStream.c

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switch (errno) {
case ECONNRESET:
case EPIPE:
  JNU_ThrowByName(env, "sun/net/ConnectionResetException",  
  "Connection reset");
  break;
         ....

SocketOutputStream.c

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if (errno == ECONNRESET) {
          JNU_ThrowByName(env, "sun/net/ConnectionResetException",
            "Connection reset");
    } else {
      NET_ThrowByNameWithLastError(env, "java/net/SocketException"
      "Write failed");
    }

可以看到java 在读和写的情况关于EPIPE的情况是处理不一样的

在read 的情况中,Reset 是全部抛出 ConnectionResetException, 提示的错误信息是 Connection Reset

在write的情况下,Reset 对ECONNRESET的是抛出ConnectionResetException, 而对EPIPE 抛出的是SocketException ,错误信息是Broken pipe

如何打印出信息Broken pipe

SIGPIPE信号处理函数

当在收到reset包后,如果在读写socket,会出现错误EPIPE,同时经常收到SIGPIPE信号

在程序中可以看到java 并没有对write的情况下没有处理错误EPIPE,开始的时候错误的以抛出的异常是信号处理函数抛出的

先来看一下关于信号SIGPIPE的处理函数,在Linux::install_signal_handlers 里面调用函数

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set_signal_handler(SIGSEGV, true);
set_signal_handler(SIGPIPE, true);
set_signal_handler(SIGBUS, true);
set_signal_handler(SIGILL, true);
set_signal_handler(SIGFPE, true);
set_signal_handler(SIGXFSZ, true);

而函数set_signal_handler,中对对应的信号处理函数是signalHandler

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sigAct.sa_handler = SIG_DFL;
 if (!set_installed) {
  sigAct.sa_flags = SA_SIGINFO|SA_RESTART;
 } else {
  sigAct.sa_sigaction = signalHandler;
  sigAct.sa_flags = SA_SIGINFO|SA_RESTART;
 }

最终还是调用了函数 JVM_handle_linux_signal

在X86架构下, 函数JVM_handle_linux_signal

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extern "C" int
JVM_handle_linux_signal(int sig,
            siginfo_t* info,
            void* ucVoid,
            int abort_if_unrecognized) {
 ucontext_t* uc = (ucontext_t*) ucVoid;
 
 Thread* t = ThreadLocalStorage::get_thread_slow();
 
 SignalHandlerMark shm(t);
 
 // Note: it's not uncommon that JNI code uses signal/sigset to install
 // then restore certain signal handler (e.g. to temporarily block SIGPIPE,
 // or have a SIGILL handler when detecting CPU type). When that happens,
 // JVM_handle_linux_signal() might be invoked with junk info/ucVoid. To
 // avoid unnecessary crash when libjsig is not preloaded, try handle signals
 // that do not require siginfo/ucontext first.
 
 if (sig == SIGPIPE || sig == SIGXFSZ) {
  // allow chained handler to go first
  if (os::Linux::chained_handler(sig, info, ucVoid)) {
   return true;
  } else {
   if (PrintMiscellaneous && (WizardMode || Verbose)) {
    char buf[64];
    warning("Ignoring %s - see bugs 4229104 or 646499219",
        os::exception_name(sig, buf, sizeof(buf)));
   }
   return true;
  }
 }
...
}

对信号SIGPIPE 使用了chained handler处理,也就是使用了系统的原来信号处理函数,也就证明了异常并不是信号处理函数抛出的

NET_ThrowByNameWithLastError函数

既然不是信号处理函数抛出的异常,继续查看原来的outputstream的程序

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if (errno == ECONNRESET) {
          JNU_ThrowByName(env, "sun/net/ConnectionResetException",
            "Connection reset");
    } else {
      NET_ThrowByNameWithLastError(env, "java/net/SocketException"
      "Write failed");
    }

也就是else 的情况,那么针对EPIPE的错误,java抛出的socketexception, 错误信息是Write failed ,事实上我们可以看到的却是SockedException,异常对对上了, 但信息显示是Broken pipe,而不是Write failed.

关键点就在函数 NET_ThrowByNameWithLastError

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void
NET_ThrowByNameWithLastError(JNIEnv *env, const char *name,
          const char *defaultDetail) {
  char errmsg[255];
  sprintf(errmsg, "errno: %d, error: %s\n", errno, defaultDetail); 
  JNU_ThrowByNameWithLastError(env, name, errmsg); 
}

函数JNU_ThrowByNameWithLastError

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JNIEXPORT void JNICALL
JNU_ThrowByNameWithLastError(JNIEnv *env, const char *name,
         const char *defaultDetail)
{
  char buf[256];
  int n = JVM_GetLastErrorString(buf, sizeof(buf));
 
  if (n > 0) {
  jstring s = JNU_NewStringPlatform(env, buf);
  if (s != NULL) {
    jobject x = JNU_NewObjectByName(env, name,
            "(Ljava/lang/String;)V", s);
    if (x != NULL) {
    (*env)->Throw(env, x);
    }
  }
  }
  if (!(*env)->ExceptionOccurred(env)) {
  JNU_ThrowByName(env, name, defaultDetail);
  }
}

程序可以看到先显示 JVM_GetLastErrorString 的信息,如果信息是空的情况下才显示defaultDetail的异常信息,也就是开始对应的Write failed!

JVM_GetLastErrorString 使用hpi::lasterror ,也就是函数sysGetLastErrorString 在linux和solaris 是一样的

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int
sysGetLastErrorString(char *buf, int len)
{
  if (errno == 0) {
  return 0;
  } else {
  const char *s = strerror(errno);
  int n = strlen(s);
  if (n >= len) n = len - 1;
  strncpy(buf, s, n);
  buf[n] = '\0';
  return n;
  }
}

原来是strerror(errno) ,也就是直接显示linux kernel 对应这个error number 的错误内容

结论:Broken pipe 是内核对应的错误信息,并不是java自己提供的信息

以上就是本文的全部内容,希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助,同时也希望多多支持服务器之家!

原文链接:http://blog.csdn.net/raintungli/article/details/8625126