Lambda 托管实例的 Java 运行时

对于 Java 运行时，Lambda 托管实例使用操作系统线程来实现并发。在初始化过程中，Lambda 会为每个执行环境加载一次您的处理程序对象，然后创建多个线程。这些线程并行执行，并且需要对状态和共享资源进行线程安全的处理。每个线程共享同一个处理程序对象以及任何静态字段。

并发配置

Lambda 向每个执行环境发送的最大并发请求数由函数配置中的 PerExecutionEnvironmentMaxConcurrency 设置控制。这是一项可选设置，其默认值因运行时而异。对于 Java 运行时而言，其默认设置为每个 vCPU 32 个并发请求，或者您也可以自行配置其他数值。该值还决定了 Java 运行时所使用的线程数量。Lambda 会根据每个执行环境吸收这些请求的容量，自动调整并发请求的数量，最高到配置的最大值。

为多并发构建函数

在使用 Lambda 托管实例时，您应像在任何其他多线程环境中一样，采用相同的线程安全措施。由于处理程序对象在所有运行时工作线程中是共享的，因此任何可变状态都必须是线程安全的。这包括集合、数据库连接以及在请求处理过程中被修改的任何静态对象。

AWS SDK 客户端是线程安全的，且不需要特殊处理。

示例：数据库连接池

以下代码使用静态的数据库连接对象，该对象在线程之间共享。根据使用的连接库，这可能并不具备线程安全性。

public class DBQueryHandler implements RequestHandler<Object, String> {
    // Single connection shared across all threads - NOT SAFE
    private static Connection connection;

    public DBQueryHandler() {
        this.connection = DriverManager.getConnection(jdbcUrl, username, password);
    }

    @Override
    public String handleRequest(Object input, Context context) {
        PreparedStatement stmt = connection.prepareStatement(query);
        ResultSet rs = stmt.executeQuery();
        // Multiple threads using same connection causes issues
        return result.toString();
    }
}

线程安全的方法是使用连接池。在以下示例中，函数处理程序从连接池中检索一个连接。该连接仅在单个请求的上下文中使用。

public class DBQueryHandler implements RequestHandler<Object, String> {

    private static HikariDataSource dataSource;

    public DBQueryHandler() {
        HikariConfig config = new HikariConfig();
        config.setJdbcUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/your_database");
        dataSource = new HikariDataSource(config); // Create pool once per Lambda container
    }

    @Override
    public String handleRequest(Object input, Context context) {
        String query = "SELECT column_name FROM your_table LIMIT 10";
        StringBuilder result = new StringBuilder("Data:\n");

        // try-with-resources automatically calls close() on the connection,
        // which returns it to the HikariCP pool (does NOT close the physical DB connection)
        try (Connection connection = dataSource.getConnection();
             PreparedStatement stmt = connection.prepareStatement(query);
             ResultSet rs = stmt.executeQuery()) {

            while (rs.next()) {
                result.append(rs.getString("column_name")).append("\n");
            }

        } catch (Exception e) {
            context.getLogger().log("Error: " + e.getMessage());
            return "Error";
        }

        return result.toString();
    }
}

示例：集合

标准的 Java 集合不是线程安全的：

public class Handler implements RequestHandler<Object, String> {
    private static List<String> items = new ArrayList<>();
    private static Map<String, Object> cache = new HashMap<>();

    @Override
    public String handleRequest(Object input, Context context) {
        items.add("list item");  // Not thread-safe
        cache.put("key", input); // Not thread-safe
        return "Success";
    }
}

使用线程安全的集合替代之：

public class Handler implements RequestHandler<Object, String> {
    private static final List<String> items = 
        Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
    private static final ConcurrentHashMap<String, Object> cache = 
        new ConcurrentHashMap<>();

    @Override
    public String handleRequest(Object input, Context context) {
        items.add("list item");  // Thread-safe
        cache.put("key", input); // Thread-safe
        return "Success";
    }
}

共享的 /tmp 目录

/tmp 目录在执行环境中为所有并发请求共享使用。对同一个文件进行并发写入可能会导致数据损坏，例如，如果另一个进程覆盖了该文件。要解决这个问题，要么为共享文件实施文件锁定机制，要么根据每个线程或每次请求使用唯一的文件名以避免冲突。记得清理不再需要的文件，以免耗尽可用空间。

日志记录

在多并发系统中，日志交错（即来自不同请求的日志条目在日志中交错排列）是常见现象。

使用 Lambda 托管实例的函数始终使用高级日志记录控制引入的结构化 JSON 日志格式。此格式包括 requestId，使得日志条目能够与单个请求相关联。当您使用 context.getLogger() 中的 LambdaLogger 对象时，requestId 会自动包含在每个日志条目中。有关更多信息，请参阅将 Lambda 高级日志记录控制与 Java 结合使用。

请求上下文

context 对象将与请求线程捆绑在一起。使用 context.getAwsRequestId() 将提供对当前请求的请求 ID 的线程安全性访问权限。

使用 context.getXrayTraceId() 访问 X-Ray 跟踪 ID。这为当前请求的跟踪 ID 提供了线程安全的访问权限。Lambda 不支持将 _X_AMZN_TRACE_ID 环境变量用于 Lambda 托管实例。使用 AWS SDK 时，X-Ray 跟踪 ID 会自动传播。

如果您在程序中使用虚拟线程或在初始化期间创建线程，则需要将任何必要的请求上下文传递给这些线程。

初始化和关闭

函数初始化会在每个执行环境中发生一次。初始化期间创建的对象在线程之间共享。

对于带有扩展程序的 Lambda 函数，其执行环境在关闭时会发出一个 SIGTERM 信号。扩展程序使用此信号来触发清理任务，例如刷新缓冲区。您可以订阅 SIGTERM 事件来触发函数清理任务，例如关闭数据库连接。要了解有关执行环境生命周期的更多信息，请参阅了解 Lambda 执行环境生命周期。

依赖项版本

Lambda 托管实例需要以下最低程序包版本：

Powertools for AWS Lambda (Java)

适用于AWS Lambda 的 Powertools（Java）与 Lambda 托管实例兼容，并提供用于日志记录、跟踪、指标等的实用工具。有关更多信息，请参阅适用于 AWS Lambda 的 Powertools（Java）。

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