Qt外场软件崩溃问题解决记录

背景介绍

软件为基于Qt和C++开发的桌面应用软件，主要功能为实现用户设备系统的监控功能和其他业务功能，特点是系统中的设备数量很多，且设备状态数据有两种不同协议的上报。

周末外场传来消息，软件一天内出现了四五次闪退。拿到外场发来的崩溃日志，发现是底层状态解析的地方出现了崩溃。

问题分析

这两个函数位于软件数据层，运行在两个不同的子线程中，分别针对ChangeableLengthFrame和AllFrame两种格式的设备状态数据进行解析。

询问现场后得知，服务端软件的AllFrame数据，由查询后上报改为了每10秒钟上报一次，没有做其他改动。评估这个改动的影响：（1）增加了CPU的压力；（2）增加了AllFrame解析和changeLengthFram解析中的资源竞争的概率。

通过分析现场发回来的info级别日志，发现ChangeableLengthFrame的频率达到了1~3毫秒/帧，这相较于之前的几十毫秒/帧也快了非常多。

问题复现和解决

类似这样的崩溃问题，真实运行环境下通常不容易复现，采取猜测-修改-试用的模式，解决问题的成本过高（时间成本、沟通成本、客户负面印象等），因此需要在仿真环境下解决这个问题。

为此我们设计了一个多线程的demo，模仿这两个解析函数的工作，定位崩溃的原因。主要包括几个类，statepoint是解析的模板类，然后是两个解析的子线程类。主要代码如下：

statepoint类

#ifndef STATEPOINT_H
#define STATEPOINT_H#include <QObject>
#include <QVariant>class StatePoint : public QObject
{Q_OBJECT
public:explicit StatePoint(QObject *parent = nullptr);QString id = "";QVariant value;signals:};#endif // STATEPOINT_H

共享资源类

负责初始化map，解析具体数据与苏，存放解析结果。


//输出化map
void ParamList::initMapIdPoint()
{for(int i=1;i<9999;++i){QString id = QString("%1").arg(i,4,10,QLatin1Char('0'));StatePoint *point = new StatePoint;point->value = i;map_IdPoint.insert(id,point);}
}/// 函数说明-插入statepoint的key和value
/// param key，statepoint的id；value，参数值
void ParamList::insertStatePointIdValue(const QString &key, const QVariant &value)
{QWriteLocker locker(&lockMapStatePointIdValue);map_IdValue.insert(key,value);
}//某个参数的解析
QVariant ParamList::parseVar(StatePoint *point)
{if(!point){return QVariant(0);}QVariant pointValue =0;#if 1int pointProportion = 10;pointValue = point->value;if(pointProportion>1){int size = 3;double scale = 1.0/pointProportion;pointValue = QString::number(scale *pointValue.toDouble(),'f',size);}return pointValue;#endif
}

ChangableFrame线程

//ChangableFrame数据解析
void ChangableFrameParse::process()
{int loopNum = 9999;ParamList *paramList = ParamList::getInstance();for(int num=0;num<loopNum;++num){int randomNumber = QRandomGenerator::global()->bounded(1, 9999);QString id = QString("%1").arg(randomNumber,4,10,QLatin1Char('0'));StatePoint *point = nullptr;{if(paramList->map_IdPoint.contains(id)){point = paramList->map_IdPoint.value(id);}else{continue;}{point->value = paramList->parseVar(point);}}if(point){paramList->insertStatePointIdValue(id,point->value);}//        LOG(INFO)<<"ChangableFrameParse："<<id.toStdString()<<"  "
//                  <<point->value.toString().toStdString();}QThread::usleep(500);
}

AllFrameParse线程

void AllFrameParse::process()
{int loopNum = 9999;ParamList *paramList = ParamList::getInstance();for(int num=0;num<loopNum;++num){int randomNumber = QRandomGenerator::global()->bounded(1, 9999);QString id = QString("%1").arg(randomNumber,4,10,QLatin1Char('0'));StatePoint *point = nullptr;{if(paramList->map_IdPoint.contains(id)){point = paramList->map_IdPoint.value(id);}else{continue;}{point->value = paramList->parseVar(point);}}if(point){paramList->insertStatePointIdValue(point->value);}//        LOG(INFO)<<"AllFrameParse："<<id.toStdString()<<"  "
//                  <<point->value.toString().toStdString();}QThread::usleep(500);
}

反复运行软件，每次5~30分钟不等，demo软件都出现了崩溃的问题，成功复现了外场软件的崩溃问题。接下来的问题就是怎么样把这段代码改稳定了。我们依次做了以下改动：

全局操作枷锁。给point->value = paramList->parseVar(point)加锁，重新运行后稳定了很多，但没抗过1个小时又崩溃了。
将paramList->insertStatePointIdValue(id,point->value)中的point->value改为一个局部变量QVariant。终于可以稳定运行不会崩溃了。

修改后的代码如下：

void ChangableFrameParse::process()
{int loopNum = 9999;ParamList *paramList = ParamList::getInstance();for(int num=0;num<loopNum;++num){int randomNumber = QRandomGenerator::global()->bounded(1, 9999);QString id = QString("%1").arg(randomNumber,4,10,QLatin1Char('0'));StatePoint *point = nullptr;QVariant value ;{if(paramList->map_IdPoint.contains(id)){point = paramList->map_IdPoint.value(id);}else{continue;}{QMutexLocker locker(&paramList->mutexPoint);point->value = paramList->parseVar(point);value = point->value;}}if(point){paramList->insertStatePointIdValue(id,value);}}QThread::usleep(500);
}