java.io.StreamCorruptedExceptionが発生した原因とその解決策の一例

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以前というかこの頃Javaで簡単な分散処理サーバ・クライアントシステムのモデルを実装中にこのjava.io.StreamCorruptedExceptionという例外が発生しました。

StreamCorruptedExceptionの発生原因

結論から言えば、恐らく実行中のスレッドの数がマシンスペックに対して多すぎたのではないかと推定しました。

サーバが複数のクライアントを受け付けるので、クライアントのソケット接続（accept時）毎にスレッドを生成する方法を採りました。この時はブロッキング型のモデルを採りました（この頃ノンブロッキング型は知りませんでした）。

例外の発生状況はサーバプログラムをテスト動作時、絶えず約1000クライアントからのリクエストを受け付け、かつレスポンス等を行った場合です。なお送受信データはシリアライズされたオブジェクトで、サイズは平均5KB。その時テストマシンで走らせたスレッド数が約5000(…ぉぃ)。

シリアライズの復元の問題かと思ったんですが、送受信するオブジェクトのクラスとそのserialVersionUIDは揃えており、500クライアント位ではこれといった異常なく動作していたし･･･。

スレッド数が多いと、その分スレッドの切り替えが頻発したり、待たされるスレッドが出てきます。その為、ソケットの部分で受信データが許容量以上に溜まって、I/Oのどこかがオバーフローか変になったのかも･･･うーん。

実際にある時間のクライアントの送信データ数とサーバの受信データ数を確認してみたら、両数値の差が生じていて、約200リクエストがソケット部分で溜まったところでダウンしました。

例外発生時のスタックトレースの一部抜粋

java.io.StreamCorruptedException: unexpected reset; recursion depth: 1
	at java.io.ObjectInputStream.handleReset(Unknown Source)
	at java.io.ObjectInputStream.readObject0(Unknown Source)
	at java.io.ObjectInputStream.skipCustomData(Unknown Source)
	at java.io.ObjectInputStream.readNonProxyDesc(Unknown Source)
	at java.io.ObjectInputStream.readClassDesc(Unknown Source)
	at java.io.ObjectInputStream.readOrdinaryObject(Unknown Source)
	at java.io.ObjectInputStream.readObject0(Unknown Source)
	at java.io.ObjectInputStream.readObject(Unknown Source)

また、これ以外にOptionalDataExceptionという例外も併発しましたが、これも同じ原因かと推定します。

java.io.OptionalDataException
	at java.io.ObjectInputStream.readObject0(Unknown Source)
	at java.io.ObjectInputStream.readObject(Unknown Source)

試した解決策

スレッド数を抑える

これは解決策とは言えないですが･･･。マシンスペック(CPU[コア]数やクロックなど)に対してスレッド数が多すぎるのが問題だと推定したので、ある程度スレッド数を抑えて運用したところ例外は発生しませんでした。

もう一度接続しなおす

まぁ例外をtry-catchブロックでキャッチできるので、それに合わせて接続しなおしてリクエストorレスポンスを再送することで済みました。･･･対処策ですね。抜本的な解決策は次の方法です。

ノンブロッキング型にする

nio（New I/O）ライブラリが用意されているので、それを用いたノンブロッキング型の機構にして、スレッドプールを用意することでスレッド数やコンテキストスイッチ、オーバヘッドをある程度抑えることが可能です。

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