ShutdownHook- Java 优雅停机解决方案

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想象一下,如果你现在刚好在 word 上写需求文档,电脑突然重启。等待开机完成,你可能会发现写了一个小时文档没有保存,就这么没了。。。

一个正在运行 Java 应用如果突然将其停止,影响不止数据丢失,还会造成其他影响。比如:

  • 请求丢失:内存队列中等待执行请求丢失
  • 数据丢失:处于内存缓存中数据未持久化到磁盘
  • 文件损坏:正在写的文件没有没有更新完成,导致文件损坏
  • 业务中断:处理一半的业务被强行中断,如支付成功了,却没有更新到数据库中
  • 服务未下线:上游服务依然往停止节点发送请求

所以在关闭服务之前,我们需要先做好善后工作,比如保存数据,清理资源,下线服务,然后才退出应用。这种有计划平滑的关闭应用相对直接停止应用,就显得非常『优雅』。

ps: 仔细品味,优雅停机这个词真好~

ShutdownHook

Java 语言提供一种 ShutdownHook(钩子)进制,当 JVM 接受到系统的关闭通知之后,调用 ShutdownHook 内的方法,用以完成清理操作,从而平滑的退出应用。

ShutdownHook代码如下:

        Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(() -> {
            System.out.println("关闭应用,释放资源");
        }));

Runtime.getRuntime().addShutdownHook(Thread) 需要传入一个线程对象,后续动作将会在该异步线程内完成。除了主动关闭应用(使用 kill -15 指令),以下场景也将会触发 ShutdownHook :

  • 代码执行结束,JVM 正常退出
  • 应用代码中调用 System#exit 方法
  • 应用中发生 OOM 错误,导致 JVM 关闭
  • 终端中使用 Ctrl+C(非后台运行)

目前很多开源框架都是基于这个机制实现优雅停机,比如 Dubbo,Spring 等。

相关注意点

ShutdownHook 代码实现起来相对简单,但是我们还是需要小心下面这些坑。

Runtime.getRuntime().addShutdownHook(Thread) 可以被多次调用

我们可以多次调用 Runtime.getRuntime().addShutdownHook(Thread) 方法,从而增加多个。但是需要注意的是,多个 ShutdownHook 之间并无任何顺序,Java 并不会按照加入顺序执行,反而将会并发执行。

所以尽量在一个 ShutdownHook 完成所有操作。

ShutdownHook 需要尽快执行结束

不要在 ShutdownHook 执行需要被阻塞代码,如 I/0 读写,这样就会导致应用短时间不能被关闭。

 Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(() -> {
           while (true){
               System.out.println("关闭应用,释放资源");
           }
        }));

上面代码中,我们使用 while(true) 模拟长时间阻塞这种极端情况,关闭该应用时,应用将会一直阻塞在 while代码中,导致应用没办法被关闭。

除了阻塞之外,还需要小心其他会让线程阻塞的行为,比如死锁。

为了避免 ShutdownHook 线程被长时间阻塞,我们可以引入超时进制。如果等待一定时间之后,ShutdownHook 还未完成,由脚本直接调用 kill -9 强制退出或者 ShutdownHook 代码中引入超时进制。


本文首发于: https://studyidea.cn/articles/2019/09/03/1567504427330.html

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