Java业务开发常见错误100例

开篇词 | 业务代码真的会有这么多坑?

朱晔

贝壳金服资深架构师

你好,我是朱晔,贝壳金服的资深架构师。

我先和你说说我这15年的工作经历吧,以加深彼此的了解。前7年,我专注于.NET领域,负责业务项目的同时,也做了很多社区工作。在CSDN做版主期间,我因为回答了大量有关.NET的问题,并把很多问题的答案总结成了博客,获得了3次微软MVP的称号。

后来,我转到了Java领域,也从程序员变为了架构师,更关注开源项目和互联网架构设计。在空中网,我整体负责了百万人在线的大型MMO网游《激战》技术平台的架构设计,期间和团队开发了许多性能和稳定性都不错的Java框架;在饿了么,我负责过日千万订单量的物流平台的开发管理和架构工作,遇到了许多只有高并发下才会出现的问题,积累了大量的架构经验;现在,我在贝壳金服的基础架构团队,负责基础组件、中间件、基础服务开发规划,制定一些流程和规范,带领团队自研Java后端开发框架、微服务治理平台等,在落地Spring Cloud结合Kubernetes容器云平台技术体系的过程中,摸索出了很多适合公司项目的基础组件和最佳实践。

这15年来,我一直没有脱离编码工作,接触过大大小小的项目不下400个,自己亲身经历的、见别人踩过的坑不计其数。我感触很深的一点是,业务代码中真的有太多的坑:有些是看似非常简单的知识点反而容易屡次踩坑,比如Spring声明式事务不生效的问题;而有些坑因为“潜伏期”长,引发的线上事故造成了大量的人力和资金损失。因此,我系统梳理了这些案例和坑点,最终筛选出100个案例,涉及130多个坑点,组成了这个课程。

意识不到业务代码的坑,很危险

我想看到100、130这两个数字,你不禁要问了:“我写了好几年的业务代码了,遇到问题时上网搜一下就有答案,遇到最多的问题就是服务器不稳定,重启一下基本就可以解决,哪里会有这么多坑呢?”带着这个问题,你继续听我往下说吧。

据我观察,很多开发同学没意识到这些坑,有以下三种可能:

  • 意识不到坑的存在,比如所谓的服务器不稳定很可能是代码问题导致的,很多时候遇到OOM、死锁、超时问题在运维层面通过改配置、重启、扩容等手段解决了,没有反推到开发层面去寻找根本原因。
  • 有些问题只会在特定情况下暴露。比如,缓存击穿、在多线程环境使用非线程安全的类,只有在多线程或高并发的情况才会暴露问题。
  • 有些性能问题不会导致明显的Bug,只会让程序运行缓慢、内存使用增加,但会在量变到质变的瞬间爆发。

而正是因为没有意识到这些坑和问题,采用了错误的处理方式,最后问题一旦爆发,处理起来就非常棘手,这是非常可怕的。下面这些场景有没有感觉似曾相识呢?

比如,我曾听说过有一个订单量很大的项目,每天总有上千份订单的状态或流程有问题,需要花费大量的时间来核对数据,修复订单状态。开发同学因为每天牵扯太多精力在排查问题上,根本没时间开发新需求。技术负责人为此头痛不已,无奈之下招了专门的技术支持人员。最后痛定思痛,才决定开启明细日志彻查这个问题,结果发现是自调用方法导致事务没生效的坑。

再比如,有个朋友告诉我,他们的金融项目计算利息的代码中,使用了float类型而不是BigDecimal类来保存和计算金额,导致给用户结算的每一笔利息都多了几分钱。好在,日终对账及时发现了问题。试想一下,结算的有上千个用户,每个用户有上千笔小订单,如果等月终对账的时候再发现,可能已经损失了几百万。

再比如,我们使用RabbitMQ做异步处理,业务处理失败的消息会循环不断地进入MQ。问题爆发之前,可能只影响了消息处理的时效性。但等MQ彻底瘫痪时,面对MQ中堆积的、混杂了死信和正常消息的几百万条数据,你除了清空又能怎么办。但清空MQ,就意味着要花费几小时甚至几十小时的时间,来补正常的业务数据,对业务影响时间很长。

像这样由一个小坑引发的重大事故,不仅仅会给公司造成损失,还会因为自责影响工作状态,降低编码的自信心。我就曾遇到过一位比较负责的核心开发同学,因为一个Bug给公司带来数万元的经济损失,最后心理上承受不住提出了辞职。

其实,很多时候不是我们不想从根本上解决问题,只是不知道问题到底在了哪里。要避开这些坑、找到这些定时炸弹,第一步就是得知道它们是什么、在哪里、为什么会出现。而讲清楚这些坑点和相关的最佳实践,正是本课程的主要内容。

这个课程是什么?

如果用几个关键词概括这个课程的话,那我会选择“Java”“业务开发”“避坑100例”这3个。接下来,我就和你详细说说这个课程是什么,以及有什么特点。

第一个关键词是“Java”,指的是课程内所有Demo都是基于Java语言的。

如果你熟悉Java,那可以100%体会到这些坑点,也可以直接用这些Demo去检查你的业务代码是否也有类似的错误实现。

如果你不熟悉Java问题也不大,现在大部分高级语言的特性和结构都差不多,许多都是共性问题。此外“设计篇”“安全篇”的内容,基本是脱离具体语言层面的、高层次的问题。因此,即使不使用Java,你也可以有不少收获,这也是本课程的第一个特点。

讲到这里,我要说明的是,这个课程是围绕坑点而不是Java语言体系展开的,因此不是系统学习Java的教材。

第二个关键词是“业务开发”,也就是说课程内容限定在业务项目的开发,侧重业务项目开发时可能遇到的坑。

我们先看“业务”这个词。做业务开发时间长的同学尤其知道,业务项目有两大特点:

  • 工期紧、逻辑复杂,开发人员会更多地考虑主流程逻辑的正确实现,忽略非主流程逻辑,或保障、补偿、一致性逻辑的实现;
  • 往往缺乏详细的设计、监控和容量规划的闭环,结果就是随着业务发展出现各种各样的事故。

根据这些性质,我总结出了近30个方面的内容,力求覆盖业务项目开发的关键问题。案例的全面性,是本课程的第二大特点。

这些案例可以看作是Java业务代码的避坑大全,帮助你写出更好的代码,也能帮你进一步补全知识网增加面试的信心。你甚至可以把二级目录当作代码审核的Checklist,帮助业务项目一起成长和避坑。

我们再看“开发”这个词。为了更聚焦,也更有针对性,我把专栏内容限定在业务开发,不会过多地讨论架构、测试、部署运维等阶段的问题。而“设计篇”,重在讲述架构设计上可能会遇到的坑,不会全面、完整地介绍高可用、高并发、可伸缩性等架构因素。

第三个关键词是“避坑100例”。坑就是容易犯的错,避坑就是踩坑后分析根因,避免重复踩同样的坑。

整个课程30篇文章,涉及100个案例、约130个小坑,其中40%来自于我经历过或者是见过的200多个线上生产事故,剩下的60%来自于我开发业务项目,以及日常审核别人的代码发现的问题。贴近实际,而不是讲述过时的或日常开发根本用不到的技术或框架,就是本课程的第三大特点了。

大部分案例我会配合一个可执行的Demo来演示,Demo中不仅有错误实现(踩坑),还有修正后的正确实现(避坑)。完整且连续、授人以渔,是本课程的第四大特点。

  • 完整且连续,知其所以然。我会按照“知识介绍->还原业务场景->错误实现->正确实现->原理分析->小总结 ”来讲解每个案例,针对每个坑点我至少会给出一个解决方案,并会挑选核心的点和你剖析源码。这样一来,你不仅能避坑,更能知道产生坑的根本原因,提升自己的技术能力。
  • 授人以渔。在遇到问题的时候,我们一定是先通过经验和工具来定位分析问题,然后才能定位到坑,并不是一开始就知道为什么的。在这个课程中,我会尽可能地把分析问题的过程完整地呈现给你,而不是直接告诉你为什么,这样你以后遇到问题时也能有解决问题的思路。

这也是为什么,网络上虽然有很多关于Java代码踩坑的资料,但很多同学却和我反馈说,看过之后印象不深刻,也因为没吃透导致在一个知识点上重复踩坑。鉴于此,我还会与你分析我根据多年经验和思考,梳理出的一些最佳实践。

看到这里,是不是迫不及待地想要看看这个专栏的内容都会涉及哪些坑点了呢?那就看看下面这张思维导图吧:

鉴于这个专栏的内容和特点,我再和你说说最佳的学习方式是什么。

学习课程的最佳方法

我们都知道,编程是一门实践科学,只看不练、不思考,效果通常不会太好。因此,我建议你打开每篇文章后,能够按照下面的方式深入学习:

  1. 对于每一个坑点,实际运行调试一下源码,使用文中提到的工具和方法重现问题,眼见为实。
  2. 对于每一个坑点,再思考下除了文内的解决方案和思路外,是否还有其他修正方式。
  3. 对于坑点根因中涉及的JDK或框架源码分析,你可以找到相关类再系统阅读一下源码。
  4. 实践课后思考题。这些思考题,有的是对文章内容的补充,有的是额外容易踩的坑。

理解了课程涉及的所有案例后,你应该就对业务代码大部分容易犯错的点了如指掌了,不仅仅自己可以写出更高质量的业务代码,还可以在审核别人代码时发现可能存在的问题,帮助整个团队成长。

当然了,你从这个课程收获的将不仅是解决案例中那些问题的方法,还可以提升自己分析定位问题、阅读源码的能力。当你再遇到其他诡异的坑时,也能有清晰的解决思路,也可以成长为一名救火专家,帮助大家一起定位、分析问题。

好了,以上就是我今天想要和你分享的内容了。请赶快跟随我们的课程开启避坑之旅吧,也欢迎你留言说说自己的情况,你都踩过哪些坑、对写业务代码又有哪些困惑?我们下一讲见!

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