Nginx+Fastcgi+Webpy惊险之旅
事件起因
自从去年11月份跳槽之后，就告别了熟悉的c#，涉险Python开发，顺便开始熟悉管理之道
最近一直忙于一个新产品的beta版上线公测，该产品涉及到好几个子系统，为了节约空间，这些子系统全部部署在一台64位Linux机器上，通过不同端口访问，惊险之旅自此开始…
项目情况大致如下
A子系统: nginx管理静态文件，动态请求基于jsonp方式访问不同域名下的网关应用
B子系统: nginx管理静态文件，动态请求通过nginx反向代理映射到fastcgi+webpy模块上，认证方式使用webpy内置的session机制
测试环境包括平时的开发测试和部署之后的内部测试，不久之前测试人员经常跟我反映：
部署在内网中的B子系统在用浏览器登录几分钟之后就出现频繁的404回应，根本无法使用，但在强制清除cookie之后又可以正常使用，不久之后又恢复不能访问现象…
分析
起初我很是奇怪，按理说只有当静态文件不存在时nginx才会返回404错误，而现在访问的是配置在nginx.conf中的一个动态路径，该动态路径请求通过fastcgi最终会映射到某个python class的GET或POST方法中，那为什么nginx会返回404呢？
查阅相关文档之后发现
fastcgi在遇到webpy或其他后端http模块处理极慢的情况下，也就是说超过nginx允许的应答时间，nginx就会对此动态路径请求做出404的应答
针对此情况，我开始着手准备一系列测试和实验
实验
实验一：剥离fastcgi，单独使用webpy，进行压力测试
这个实验很简单，只需要注释掉一行代码，便可以以纯webpy方式访问，基于webpy的python应用main入口一般都是这样：
1 2 3 4 | <font color="#0000ff">if</font> __name__ == <font color="#0000ff">"__main__"</font>: web.wsgi.runwsgi <font color="#0000ff">=</font> <font color="#0000ff">lambda</font> func, addr<font color="#0000ff">=</font><font color="#808080">None</font>: web.wsgi.runfcgi(func,addr) app.add_processor(web.loadhook(session_hook)) app.run() |
只需要注释掉第二行即可，之后在终端下运行python <filename>.py，webpy会默认监听本地的8080端口，之后无论是通过浏览器还是其他方式访问相应地址即可
同时，还需要准备一份发起http请求的代码，python用来干这活最简单不过了
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 | <font color="#0000ff">import</font> httplib server <font color="#0000ff">=</font> <font color="#0000ff">"192.168.2.2:8080"</font>url <font color="#0000ff">=</font> <font color="#0000ff">"/user/login?username=xxx@domain.com&password=111&rnd=33"</font> <font color="#0000ff">class</font> perftest: <font color="#0000ff">def</font> __init__(<font color="#808080">self</font>): <font color="#0000ff">pass</font> <font color="#0000ff">def</font> run(<font color="#808080">self</font>): conn <font color="#0000ff">=</font> httplib.HTTPConnection(server) <font color="#0000ff">for</font> i <font color="#0000ff">in</font> <font color="#ff1493">range</font>(<font color="#009900">100</font>): <font color="#0000ff">try</font>: conn.request(<font color="#0000ff">"GET"</font>, url) rsp <font color="#0000ff">=</font> conn.getresponse() <font color="#0000ff">if</font> <font color="#009900">200</font> == rsp.status: <font color="#ff1493">print</font> <font color="#0000ff">"headers"</font>, rsp.getheaders() content <font color="#0000ff">=</font> rsp.read() <font color="#ff1493">print</font> <font color="#0000ff">"content"</font>, content <font color="#0000ff">except</font> Exception, ex: <font color="#ff1493">print</font> <font color="#0000ff">"ERR:"</font>, ex conn.close() |
跑了几次压力之后，webpy扛不住了…开始大面积抛异常，大致意思是python自带的logging模块出错，因为有频繁的文件打开关闭操作，某个操作导致文件句柄被非法访问…
在查看相关的log封装类之后发现，python的日志模块设计实在是有点不够内聚，也可以说不够彻底吧，不由得想起了之前用过的log4net，真是简洁啊
出错的原因在项目中开发同事封装的log模块多次执行了addHandler和removeHandler操作，据说在之前的开发过程中还出现过一行日志打印多遍的情况，而且随着程序的运行，相同的日志会越来越多…
顺手将该封装修改为单例类之后，故障解除
处理完之后接着跑压力，webpy还是会偶尔打印异常信息，不过已经变成了session访问异常，还好的是出现面积很小，于是开始增加压力测试的并发量，结果表明稳定度还是可以的，性能也在可以接受的范围之内
实验二：保持最终部署环境不变(nginx+fastcgi+webpy)，继续压力测试
在上次测试解决完日志的问题之后，我开始以真实环境做相关的测试，要注意的是使用nginx之后，需要访问nginx.conf中配置绑定的相关端口，不再是webpy默认的8080端口
继续做上述的压力测试，性能也在可以接受的范围之内
实验三：模拟用户环境
根据测试MM所描述的，浏览器在B子系统出错过程中扮演了很关键的角色，于是我分别使用几个浏览器和纯粹的python代码分别访问相同的地址
几种组合的测试发现：
- 浏览器在只访问B子系统的情况下，一直表现正常
- 一旦浏览器访问过A子系统之后，再次访问B子系统即出现测试MM描述的404现象
- python代码一直访问正常
那么，我猜想问题原因应该在浏览器的某种特殊行为导致了该现象的出现，仔细想想，浏览器和python脚本的唯一区分在于浏览器有保存和发送cookie的行为，而python脚本没有，那么，可以抓包看看
抓包发现，在只访问B子系统的情况下，http头的发送Cookie只有由webpy设置的set-cookie信息，即web_session_id字段，访问过A子系统之后，出现了其他的字段，即截图中的
- loginUser=….;
- xoxoyou@163.com=…
此时我才想起来A，B子系统部署在同一台机器上，而且代码都在同一个根目录下，于是A子系统的cookie信息便被浏览器发送到B子系统的webpy环境中解析
为了进一步证实我的想法，我在python脚本中直接使用socket方式，模拟了浏览器的http头信息，直接请求webpy的8080端口，注意，此时需要打开webpy的debug开关
果然，webpy马上报错了
打开python库的相关代码，发现：
1 2 3 | D:\Python27\Lib\Cookie.py line <font color="#009900">247</font>_LegalChars <font color="#0000ff">=</font> string.ascii_letters <font color="#0000ff">+</font> string.digits <font color="#0000ff">+</font> <font color="#0000ff">"!#$%&'*+-.^_`|~"</font> |
合法的cookie key唯独就没有@符号…
总结
至此，bug的根源算是找到了，但我的心情却很是复杂，以往的代码review过程发现开发同事的开发习惯不是很理想，代码编写非常随意，结构比较混乱，由此带来的问题便是代码质量不高，bug频现，该怎么解决这个病瘤一直是我心中的痛…
同时，我们也发现，在服务器代码开发中一定要避免出现异常捕获，由此带来的性能问题和其他诡异的现象非常令人头痛，还有，谙熟相关标准显然也是非常重要的