深入Spring Boot:排查@Transactional引起的NullPointerException-阿里云开发者社区

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深入Spring Boot:排查@Transactional引起的NullPointerException

简介: 写在前面 这个demo来说明怎么排查一个@Transactional引起的NullPointerException。 https://github.

写在前面

这个demo来说明怎么排查一个@Transactional引起的NullPointerException

https://github.com/hengyunabc/spring-boot-inside/tree/master/demo-Transactional-NullPointerException

定位 NullPointerException 的代码

Demo是一个简单的spring事务例子,提供了下面一个StudentDao,并用@Transactional来声明事务:

@Component
@Transactional
public class StudentDao {

    @Autowired
    private SqlSession sqlSession;

    public Student selectStudentById(long id) {
        return sqlSession.selectOne("selectStudentById", id);
    }

    public final Student finalSelectStudentById(long id) {
        return sqlSession.selectOne("selectStudentById", id);
    }
}

应用启动后,会依次调用selectStudentByIdfinalSelectStudentById

    @PostConstruct
    public void init() {
        studentDao.selectStudentById(1);
        studentDao.finalSelectStudentById(1);
    }

mvn spring-boot:run 或者把工程导入IDE里启动,抛出来的异常信息是:

Caused by: java.lang.NullPointerException
    at sample.mybatis.dao.StudentDao.finalSelectStudentById(StudentDao.java:27)
    at com.example.demo.transactional.nullpointerexception.DemoNullPointerExceptionApplication.init(DemoNullPointerExceptionApplication.java:30)
    at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
    at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62)
    at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
    at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:498)
    at org.springframework.beans.factory.annotation.InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor$LifecycleElement.invoke(InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor.java:366)
    at org.springframework.beans.factory.annotation.InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor$LifecycleMetadata.invokeInitMethods(InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor.java:311)

为什么应用代码里执行selectStudentById没有问题,而执行finalSelectStudentById就抛出NullPointerException?

同一个bean里,明明SqlSession sqlSession已经被注入了,在selectStudentById里它是非null的。为什么finalSelectStudentById函数里是null?

获取实际运行时的类名

当然,我们对比两个函数,可以知道是因为finalSelectStudentById的修饰符是final。但是具体原因是什么呢?

我们先在抛出异常的地方打上断点,调试代码,获取到具体运行时的class是什么:

System.err.println(studentDao.getClass());

打印的结果是:

class sample.mybatis.dao.StudentDao$$EnhancerBySpringCGLIB$$210b005d

可以看出是一个被spring aop处理过的类,但是它的具体字节码内容是什么呢?

dumpclass分析

我们使用dumpclass工具来把jvm里的类dump出来:

https://github.com/hengyunabc/dumpclass

wget http://search.maven.org/remotecontent?filepath=io/github/hengyunabc/dumpclass/0.0.1/dumpclass-0.0.1.jar -O dumpclass.jar

找到java进程pid:

$ jps
5907 DemoNullPointerExceptionApplication

把相关的类都dump下来:

sudo java -jar dumpclass.jar 5907 'sample.mybatis.dao.StudentDao*' /tmp/dumpresult

反汇编分析

用javap或者图形化工具jd-gui来反编绎sample.mybatis.dao.StudentDao$$EnhancerBySpringCGLIB$$210b005d

反编绎后的结果是:

  1. class StudentDao$$EnhancerBySpringCGLIB$$210b005d extends StudentDao
  2. StudentDao$$EnhancerBySpringCGLIB$$210b005d里没有finalSelectStudentById相关的内容

  3. selectStudentById实际调用的是this.CGLIB$CALLBACK_0,即MethodInterceptor tmp4_1,等下我们实际debug,看具体的类型

      public final Student selectStudentById(long paramLong)
      {
        try
        {
          MethodInterceptor tmp4_1 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
          if (tmp4_1 == null)
          {
            tmp4_1;
            CGLIB$BIND_CALLBACKS(this);
          }
          MethodInterceptor tmp17_14 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
          if (tmp17_14 != null)
          {
            Object[] tmp29_26 = new Object[1];
            Long tmp35_32 = new java/lang/Long;
            Long tmp36_35 = tmp35_32;
            tmp36_35;
            tmp36_35.<init>(paramLong);
            tmp29_26[0] = tmp35_32;
            return (Student)tmp17_14.intercept(this, CGLIB$selectStudentById$0$Method, tmp29_26, CGLIB$selectStudentById$0$Proxy);
          }
          return super.selectStudentById(paramLong);
        }
        catch (RuntimeException|Error localRuntimeException)
        {
          throw localRuntimeException;
        }
        catch (Throwable localThrowable)
        {
          throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
        }
      }

再来实际debug,尽管StudentDao$$EnhancerBySpringCGLIB$$210b005d的代码不能直接看到,但是还是可以单步执行的。

在debug时,可以看到

  1. StudentDao$$EnhancerBySpringCGLIB$$210b005d里的所有field都是null

    cglib-field

  2. this.CGLIB$CALLBACK_0的实际类型是CglibAopProxy$DynamicAdvisedInterceptor,在这个Interceptor里实际保存了原始的target对象

    cglib-target

  3. CglibAopProxy$DynamicAdvisedInterceptor在经过TransactionInterceptor处理之后,最终会用反射调用自己保存的原始target对象

抛出异常的原因

所以整理下整个分析:

  1. 在使用了@Transactional之后,spring aop会生成一个cglib代理类,实际用户代码里@Autowired注入的StudentDao也是这个代理类的实例
  2. cglib生成的代理类StudentDao$$EnhancerBySpringCGLIB$$210b005d继承自StudentDao
  3. StudentDao$$EnhancerBySpringCGLIB$$210b005d里的所有field都是null
  4. StudentDao$$EnhancerBySpringCGLIB$$210b005d在调用selectStudentById,实际上通过CglibAopProxy$DynamicAdvisedInterceptor,最终会用反射调用自己保存的原始target对象
  5. 所以selectStudentById函数的调用没有问题

那么为什么finalSelectStudentById函数里的SqlSession sqlSession会是null,然后抛出NullPointerException

  1. StudentDao$$EnhancerBySpringCGLIB$$210b005d里的所有field都是null
  2. finalSelectStudentById函数的修饰符是final,cglib没有办法重写这个函数
  3. 当执行到finalSelectStudentById里,实际执行的是原始的StudentDao里的代码
  4. 但是对象是StudentDao$$EnhancerBySpringCGLIB$$210b005d的实例,它里面的所有field都是null,所以会抛出NullPointerException

解决问题办法

  1. 最简单的当然是把finalSelectStudentById函数的final修饰符去掉
  2. 还有一种办法,在StudentDao里不要直接使用sqlSession,而通过getSqlSession()函数,这样cglib也会处理getSqlSession(),返回原始的target对象

总结

  • 排查问题多debug,看实际运行时的对象信息
  • 对于cglib生成类的字节码,可以用dumpclass工具来dump,再反编绎分析

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