Dubbo框架中ClassCircularityError异常分析与解决方案

异常现象分析

在Apache Dubbo 3.2.10版本的应用中，当应用启动后不久，系统抛出了一个java.lang.ClassCircularityError异常，具体错误信息指向java/util/concurrent/ThreadLocalRandom类。这个异常发生在Dubbo的远程调用过程中，特别是在DefaultFuture类的初始化阶段。

异常调用栈显示，问题起源于ConcurrentHashMap.addCount()方法，该方法尝试获取ThreadLocalRandom的探针值时发生了类循环依赖错误。这种错误通常发生在类加载过程中出现了循环依赖，或者类被不同类加载器加载导致冲突的情况下。

技术背景

ClassCircularityError是Java虚拟机抛出的一个错误，表示在类加载过程中检测到了循环依赖。在正常情况下，Java类加载器会确保类的加载顺序不会形成循环。当这种错误发生时，通常意味着：

1. 类加载器层次结构存在问题
2. 类被多个不同的类加载器加载
3. 类被动态修改(如通过Java Agent)导致加载冲突

在Dubbo框架中，DefaultFuture类用于处理异步RPC调用的结果，它内部使用ConcurrentHashMap来存储和管理future对象。而ConcurrentHashMap在JDK8的实现中会使用ThreadLocalRandom来进行哈希表的扩容和计数操作。

问题根源

经过深入分析，发现问题的根本原因是应用使用了SkyWalking APM的apm-jdk-threadpool-plugin-9.1.0.jar插件。这个插件尝试对java.util.concurrent包下的类进行字节码增强，特别是对线程池相关类进行监控。

然而，ThreadLocalRandom和ConcurrentHashMap等JDK核心类不应该被任何Java Agent修改，因为：

1. 这些类是JVM并发基础结构的关键部分
2. 它们有严格的类加载和初始化顺序要求
3. 任何修改都可能导致微妙的并发问题

当SkyWalking插件尝试增强这些类时，破坏了JVM对它们的正常加载顺序，导致了ClassCircularityError。

解决方案

针对这个问题，有以下几种解决方案：

1. 升级SkyWalking Agent：SkyWalking社区已经在新版本中修复了这个问题，建议升级到最新版本。

2. 禁用相关插件：如果暂时无法升级，可以禁用apm-jdk-threadpool-plugin插件，避免对JDK并发类的增强。

3. 调整Dubbo配置：虽然这不是根本解决方案，但可以调整Dubbo的异步调用超时时间和重试策略，减少在系统不稳定时的调用失败影响。

4. 类加载器隔离：对于复杂应用，可以考虑使用更精细的类加载器隔离策略，确保核心JDK类不被任何插件修改。

最佳实践建议

1. 在生产环境中使用APM工具时，应仔细评估其对核心JDK类的影响
2. 定期更新APM工具和Dubbo框架到最新稳定版本
3. 在应用启动脚本中明确指定不需要增强的核心JDK类
4. 监控系统启动初期的类加载行为，特别是当使用多个Java Agent时

通过以上分析和解决方案，可以有效避免类似ClassCircularityError问题的发生，确保Dubbo应用的稳定运行。