Apache Dubbo 中 ClassCircularityError 异常分析与解决方案

异常现象分析

在 Apache Dubbo 3.2.10 版本中，部分用户报告了在应用启动后不久出现的 java.lang.ClassCircularityError: java/util/concurrent/ThreadLocalRandom 异常。该异常通常发生在 Dubbo 进行 RPC 调用时，特别是在 DefaultFuture 初始化阶段。

异常堆栈显示问题起源于 ConcurrentHashMap 的 addCount 方法，当尝试获取 ThreadLocalRandom 的 probe 值时发生了类循环依赖错误。这种错误通常表明 JVM 在类加载过程中检测到了循环依赖关系，导致类无法正常初始化。

根本原因

深入分析后发现，该问题的根本原因与 SkyWalking APM 代理的线程池插件有关。具体表现为：

1. SkyWalking 的 apm-jdk-threadpool-plugin-9.1.0.jar 对 java.util.concurrent 包下的类进行了字节码增强
2. 这种增强干扰了 JVM 对 ThreadLocalRandom 类的正常加载过程
3. 当 Dubbo 的 DefaultFuture 初始化时使用 ConcurrentHashMap，进而触发 ThreadLocalRandom 的加载
4. 由于类加载顺序被破坏，导致 JVM 抛出 ClassCircularityError

技术细节

ClassCircularityError 是 JVM 在检测到类循环依赖时抛出的错误。在正常情况下，JVM 的类加载机制应该能够处理这种依赖关系，但当第三方工具（如 APM 代理）对核心 JDK 类进行修改时，可能会破坏这种平衡。

ThreadLocalRandom 是 Java 并发包中的关键类，它被 ConcurrentHashMap 用于哈希码计算和扩容操作。当这个类的加载过程被干扰，就会影响整个并发工具类的正常运作。

解决方案

针对此问题，推荐以下解决方案：

1. 升级 SkyWalking 代理：最新版本的 SkyWalking 已经修复了这个问题，建议升级到修复版本

2. 禁用线程池插件：如果暂时无法升级，可以禁用 apm-jdk-threadpool-plugin，因为对核心并发类的增强通常是不推荐的

3. Dubbo 配置调整：可以尝试调整 Dubbo 的线程模型配置，减少在启动阶段的并发操作

最佳实践

为了避免类似问题，建议遵循以下最佳实践：

1. 谨慎使用对 JDK 核心类进行修改的 APM 工具
2. 在生产环境部署前，充分测试监控工具与应用程序的兼容性
3. 保持 Dubbo 和监控工具的最新稳定版本
4. 在应用启动阶段增加健康检查延迟，避免过早的并发操作

总结

这次事件提醒我们，在复杂的 Java 应用生态中，各种组件之间的交互可能会产生意想不到的问题。特别是在使用 APM 工具时，需要特别注意其对核心 JDK 类的影响。通过理解问题的根本原因，我们能够更好地预防和解决类似的技术挑战。