【技术探秘】深入剖析static关键字使用不当导致的诡异Bug，一场历时三月的故障排查记录

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功能需求

在每个月的1号凌晨1点，定时把上个月产生的数据，进行处理汇总到当前月；同时为了方便测试，也可以通过接口的方式，处理指定月份的数据；

需求分析

需要使用接口调用，那个需要定义一个方法，接受一个时间变量的参数，把上月的产生的数据，汇总到当前月。
方法需要定时执行，那就给时间设置一个默认值，默认获取上一个月，如果时间字段为空，就使用使用默认值，否则使用接口的值
增加一个定时任务方法，定时调用方法，处理数据

代码实现

引入工具类

需要使用Hutool的相关工具类，代码增加Maven依赖

<dependency>
    <groupId>cn.hutool</groupId>
    <artifactId>hutool-all</artifactId>
    <version>5.8.11</version>
</dependency>

处理数据代码

import cn.hutool.core.date.DateUtil;
import cn.hutool.core.lang.Console;
import cn.hutool.core.util.StrUtil;

public class DataHandling {
    // 获取上个月的时间
    private static String lastMonth = DateUtil.lastMonth().toString();

    public void handlingMethod(String handlingTime){
        if(StrUtil.isNotBlank(handlingTime)){
            lastMonth = handlingTime;
        }
        // 根据当前时间,查询数据库,执行相关逻辑
        Console.log("定时任务执行了，时间：{}", lastMonth);
    }
}

定时任务方法

这里为了方便测试，将定时任务设置为每10秒执行一次；

import cn.hutool.cron.CronUtil;
import cn.hutool.cron.task.Task;

public class MyTask1 {

    public static void main(String[] args) {
        // 每月1号凌晨1点执行
        //String schedulingPattern = "0 0 1 1 * ?";

        // 每10秒执行一次
        String schedulingPattern = "0/10 * * * * ? ";

        // 使用CronUtil来安排定时任务的执行
        CronUtil.schedule(schedulingPattern, new Task() {
            @Override
            public void execute() {
                // 调用数据处理方法
                DataHandling dataHandling = new DataHandling();
                dataHandling.handlingMethod(null);
            }
        });

        // 支持秒级别定时任务
        CronUtil.setMatchSecond(true);

        // 启动定时任务
        CronUtil.start();
    }
}

发现问题

该功能经过测试，发现没有什么问题，于是就进行部署上线。某有1号上班的时候，有同事找了过来，就说查不到补数据，让我看一下，于是就开始了问题排查之路。

第一次排查问题

第一次发现这个问题的时候，就先去查了数据库，发现当月的数据为空；是定时任务没有执行吗？于是重点测试了定时任务（Cron）表达式，发现也没有问题，为了不影响同事的使用，就通过接口手动调用，发现代码是可以正常执行，执行完，数据库可以正常查到数据，说明接口没有问题啊！出现这样的问题就很奇怪了，于是就给这个定时任务加了很多log，下个月再排查看下。

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第二次排查问题

第二个月1号的时候，一上班就赶紧看了下那个定时任务，发现数据库里还是没有数据，这时看了下日志，发现定时任务是执行了的，但是竟然执行的是上一个月的数据，纳尼，这什么情况？不可能吧？当时脑袋里的第一个想法就是，总有刁民想害朕！有人动了我的代码？我把源码下载下来看看；有人改了服务器的时间？造成获取的时间不对；经过一系列排查下来，发现竟然没有问题，那是什么问题呢？算了，我把能加日志的地方都加上，下个月再看看，这个问题影响我很多时间了，不能再耽误了，反正也能通过接口执行，实在不行，我就每月手动执行一次。

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第三次排查问题

很快，又到了下一个的1号，经过了前面两次的排查，没有找到问题，这次就等到凌晨1点，等定时任务跑完再休息，看看到底是什么问题；检查了一下部署包，服务器的时间，等快到1点的时候打开日志，就盯着log看是怎么执行的。结果发现定时任务执行的还是上一个月的数据，这么来看，饶了这么一大圈，还是自己的问题？那我就好好排查一下吧！本地启动代码，修改一下机器的时间，让定时任务执行，发现获取的时间始终是服务启动的时获取的时间，时间一直没有变，再看下代码，发现获取上个月的时间竟然有一个static关键字，咳，这下问题算是整明白了。

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问题分析

根据上面的代码，发现lastMonth字段的值是固定的，原因是在程序启动时就获取了当前时间，并将其赋值给了lastMonth字段。

由于lastMonth字段是静态字段，它属于类级别的，而不是对象级别的。

静态字段在类加载时就会被初始化，并且所有的对象共享同一个静态字段的值。因此，无论创建多少个对象，它们都会共享相同的lastMonth值。

为了解决这个问题，我们只需要将获取时间的变量的static关键字去掉即可，这样每次执行定时任务时都会获取最新的当前时间。

修改后的代码如下：

import cn.hutool.core.date.DateUtil;
import cn.hutool.core.lang.Console;
import cn.hutool.core.util.StrUtil;

public class DataHandling {
    // 获取上个月的时间
    private String lastMonth = DateUtil.lastMonth().toString();

    public void handlingMethod(String handlingTime){
        if(StrUtil.isNotBlank(handlingTime)){
            lastMonth = handlingTime;
        }
        // 根据当前时间,查询数据库,执行相关逻辑
        Console.log("定时任务执行了，时间：{}", lastMonth);
    }
}

在修改后的代码后，去掉了变量的static关键字，这样每次执行定时任务时，都会重新获取最新的时间。

为什么定位问题用了这么久

没有把这个问题，当成一个真正的问题去处理，数据不是频繁使用的数据，调用接口也能正常处理数据，没有把它当回事；
定时任务的执行周期比较长，当月没有发现问题，就把这件事推到下一个月了，很常见的偷懒现象；
发现问题之后，把服务重启了，这就造成每个月看到的日志，是跑的上一个月的，总以为有人动了我的代码；

Static关键字的作用

在Java语言中，static关键字用于修饰类的成员，包括字段、方法和内部类。

它的作用是将成员声明为静态的，即不依赖于对象的存在而存在。

静态成员属于类级别的，可以通过类名直接访问，而不需要创建对象。

静态字段在类加载时就会被初始化，而不是在对象创建时才被初始化。

静态方法也是类级别的，可以直接通过类名调用，而不需要通过对象调用。

类与对象的区别

类是对一类事物的抽象描述，它定义了事物的属性和行为。

而对象是类的实例化，是具体的实体。类是对象的模板，通过类可以创建多个对象。对象具有自己的状态和行为，可以调用类中定义的方法来执行特定的操作。

最后总结

总结一下，静态字段属于类级别的，所有对象共享同一个静态字段的值；

静态方法属于类级别的，可以直接通过类名调用；

类是对一类事物的抽象描述，对象是类的实例化，具有自己的状态和行为。