不久前，哔哩哔哩（俗称B站）发表文章《2021.07.13 我们是这样崩的》，详细回顾了他们在2021.07.13晚上全站崩溃约3小时的至暗时刻，以及他们的极度紧张故障定位和恢复过程。那篇文章把定位过程、问题分析、优化改进都说的很详细。在我的印象中，国内各大互联网公司在发生类似事故后，能如此开诚布公地“检讨”和“还债”，实属罕见。（值得一键三连发~~~）对于从事技术的同学来说，这篇文章是很好的学习资料。我最关心的其实是编程语言的特性，也就是代码层面的细节。在分析问题的根本原因时，我们看到了罪魁祸首的7行代码，这是一个用Lua语言写的寻找最大公约数的函数：简单来说，该函数期望接收两个数（普通数或字符串类型，即两种类型都可以），但是其if语句只判断一种类型（普通数），忽略字符串类型的“0”。当失败时，它的第二个参数传入的是字符串类型“0”，而不是数字类型0，导致if语句失败！由于Lua是一门动态类型语言，传入参数的类型只有在程序运行时才知道。这是所有动态类型语言的一个特性，在Python、JavaScript、PHP和Ruby等动态类型语言中也会有相同的表现。这不是什么新鲜事。然而，真正该死的问题在于，Lua仍然是一门弱类型语言，不像Python、Ruby、Java等强类型语言，它居然支持隐式类型转换！在Lua中，当数字字符串与普通数字进行算术运算时，会将字符串类型隐式转换为数字类型，如上图“a%b”，如果b为字符串类型数字，则将是转换为数字类型！在Python这样的强类型和动态类型语言中，这样的转换是不可想象的。对数字和字符串进行算术运算时，只会报错：TypeError:unsupportedoperandtype(s)for%:'int'andThe"str"Lualanguage'sbehaviorof"implicitlychangingastringtoanumber”即使粗心和不被注意，似乎也不会造成太大问题。B站的代码中，除了出事时传输的字符串“0”外，估计一直接收到其他字符串和数字，一直没出问题。显然，程序员将此视为一种方便的手段（因为不需要进行类型转换）。然而，不幸的是，Lua中还有一个特殊的“nan”，它会进一步传递这个“小错误”，直到传递到一个无穷无尽的不受控制的无限循环中……在大多数编程语言中，除以零是不可原谅的错误，这与我们在小学数学课上掌握的常识是一致的：数字零不能作为约数！拿出你的手机，打开你的计算器，看看上面写着什么：你看到了！不能除以0！！！继续看Python对这个操作的响应：ZeroDivisionError除以零错误，这是在捍卫我们根深蒂固的数学常识。那么，Lua语言经过零除运算得到的nan到底是什么呢？Nan一般也被称为“NaN”，是“NoaNumber”的缩写，意思是“不是一个数”。它有很多进展，于1985年首次在IEEE754浮点数标准中引入。说白了，它也是数值类型中的一个值，但它代表的是一个“不可表示的值”。换句话说，它代表一个数字，这是一个非常抽象的概念。或许我们更容易理解另一个抽象数“无穷大”，因为它在中学数学课上经常遇到，而nan也是一个类似的特殊数，只是用得少，比较难以捉摸。这两个数在Python中也存在，即float('inf')表示无穷大，float('nan')表示非数。它们就像两个黑洞，会吞噬任何试图“说话”的数字：那么，当这两个黑洞靠得很近时，哪个的引力更大？请看示例：nan似乎具有更高的优先级。然而，尽管Python中有nan，但它并没有因为这个数字而抛弃上面提到的常识。然而，同样是脚本语言的Lua却抛弃了常识。当出现除零等非法操作时，不报错，而是得到nan结果。这样的功能简直太自由了。它可能在某些时候有用，但也会埋下未知的隐患。回到B站的问题代码，弱类型的Lua语言允许字符串数字和普通数字的操作，因为太自由了，又因为用nan太自由了，允许除零的操作，两次释放几行代码让它一路流畅运行，一路消耗服务器资源，直到CPU100%，直到影响到服务集群故障，直到高可用多活机房服务不可用，导致整个站点崩溃了3个小时……当然，如果当初写这段代码的程序员加上条件判断，完全可以避免这次的事故。从另一个角度看，这是因为程序员对递归程序的终止条件处理不当，不能怪编程语言的两种自由奔放的语言特性。不过，我相信写那段代码的程序员大概率是长期使用其他编程语言，现在手写Lua在学习和销售。虽然知道Lua语言动态弱类型的特点，但是他的思维习惯还是深受其他语言的影响。这是“一时失足，小河翻了”……程序员心里苦，说不出口！！仅仅7行代码，说的那么简单，说的那么简单，也没有说的那么简单。滚动除法求最大公约数本文不展开（说来话长）。上面说的隐式类型转换加上除零得到nan的细节，就足以酿成大事故了。从7行问题代码中，我们吃瓜群众能收获什么？到底是增长知识，还是“学习浪费”？以上就是本次分享的全部内容。觉得文章还不错的话，请关注公众号：Python编程学习圈，每日干货分享，发送“J”还能收到海量学习资料，涵盖Python电子书和教程，数据库编程、Django、爬虫、云计算等。或者去编程学习网了解更多编程技术知识。
