常见Java应用如何优雅关闭

冷不防 2022-05-24 06:17 185阅读 0赞

**一、前言**

在我们进行系统升级的时候，往往需要关闭我们的应用，然后重启。在关闭应用前，我们希望做一些前置操作，比如关闭数据库、redis连接，清理zookeeper的临时节点，释放分布式锁，持久化缓存数据等等。

**二、Linux的信号机制**

在linux上，我们关闭进程主要是使用 kill 的方式。

当执行该命令以后，linux会向进程发送一个信号，进程收到以后之后，可以做一些清理工作。

kill 命令默认的信号值为 15 ，即 SIGTERM 信号。

通过 kill -l 查看linux支持哪些信号：

[![常见Java应用如何优雅关闭][Java]][Java]

linux提供了 signal() api，可以将信号处理函数注册上去：

1.  \#include <signal.h> 
2.  \#include <stdio.h> 
3.  \#include <unistd.h> 
4.  \#include <stdlib.h> 
5.  \#include <stdbool.h> 
6.   
7.  **static** void gracefulClose(**int** sig)   
8.  \{ 
9.      printf("执行清理工作\\n"); 
10.     printf("JVM 已关闭\\n"); 
11.     exit(0);    //正常关闭 
12. \} 
13.  
14. **int** main(**int** argc,**char** \*argv\[\])   
15. \{ 
16.     if(signal(SIGTERM,gracefulClose) == SIG\_ERR) 
17.         exit(-1); 
18.  
19.     printf("JVM 已启动\\n"); 
20.  
21.     while(**true**) 
22.     \{ 
23.         // 执行工作 
24.         sleep(1); 
25.     \} 
26. \}

**三、Java提供的Shutdown Hook**

Java并不支持类似于linux的信号机制，但是提供了 Runtime.addShutdownHook(Thread hook) 的api。

在JVM关闭前，会并发执行各个Hook线程。

1.  **public** class ShutdownHook \{ 
2.   
3.      **public** **static** void main(String\[\] args) throws InterruptedException \{ 
4.          Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new DbShutdownWork()); 
5.          System.**out**.println("JVM 已启动"); 
6.   
7.          while(**true**)\{ 
8.              Thread.sleep(10L); 
9.          \} 
10.     \} 
11.  
12.     **static** class DbShutdownWork extends Thread\{ 
13.         **public** void run()\{ 
14.             System.**out**.println("关闭数据库连接"); 
15.         \} 
16.     \} 
17. \}

**四、Spring Boot提供的优雅关闭功能**

我们一般采用如下的方式，启动一个Spring boot应用：

1.  **public** **static** void main(String\[\] args) throws Exception \{   
2.      SpringApplication.run(SampleController.class, args); 
3.  \}

SpringApplication.run()代码如下，会调用到refreshContext(context)方法：

1.  **public** ConfigurableApplicationContext run(String... args) \{   
2.      StopWatch stopWatch = new StopWatch(); 
3.      stopWatch.start(); 
4.      ConfigurableApplicationContext context = null; 
5.      FailureAnalyzers analyzers = null; 
6.      configureHeadlessProperty(); 
7.      SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args); 
8.      listeners.started(); 
9.      try \{ 
10.         ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments( 
11.                 args); 
12.         ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners, 
13.                 applicationArguments); 
14.         Banner printedBanner = printBanner(environment); 
15.         context = createApplicationContext(); 
16.         analyzers = new FailureAnalyzers(context); 
17.         prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments, 
18.                 printedBanner); 
19.         refreshContext(context); 
20.         afterRefresh(context, applicationArguments); 
21.         listeners.finished(context, null); 
22.         stopWatch.stop(); 
23.         if (this.logStartupInfo) \{ 
24.             new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass) 
25.                     .logStarted(getApplicationLog(), stopWatch); 
26.         \} 
27.         **return** context; 
28.     \} 
29.     catch (Throwable ex) \{ 
30.         handleRunFailure(context, listeners, analyzers, ex); 
31.         throw new IllegalStateException(ex); 
32.     \} 
33. \}

refreshContext()方法比较简单：

1.  private void refreshContext(ConfigurableApplicationContext context) \{   
2.      refresh(context);   //调用ApplicationContext.refresh() 
3.      if (this.registerShutdownHook) \{        //registerShutdownHook默认值为**true** 
4.          try \{ 
5.              context.registerShutdownHook(); 
6.          \} 
7.          catch (AccessControlException ex) \{ 
8.              // Not allowed in some environments. 
9.          \} 
10.     \} 
11. \}

AbstractApplicationContext.registerShutdownHook()代码：

1.  **public** void registerShutdownHook() \{   
2.      if (this.shutdownHook == null) \{ 
3.          this.shutdownHook = new Thread() \{ 
4.              @Override 
5.              **public** void run() \{ 
6.                  synchronized (startupShutdownMonitor) \{ 
7.                      doClose(); 
8.                  \} 
9.              \} 
10.         \}; 
11.         Runtime.getRuntime().addShutdownHook(this.shutdownHook); 
12.     \} 
13. \}

很明显，Spring boot通过在启动时，向JVM注册一个ShutdownHook，从而实现JVM关闭前，正常关闭Spring容器。而Spring在销毁时，会依次调用bean的destroy动作来销毁。

**五、Dubbo的优雅关闭策略**

Dubbo同样是基于ShutdownHook实现的。

AbstractConfig的static代码：

1.  **static** \{   
2.      Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(new Runnable() \{ 
3.          **public** void run() \{ 
4.              if (logger.isInfoEnabled()) \{ 
5.                  logger.info("Run shutdown hook now."); 
6.              \} 
7.              ProtocolConfig.destroyAll(); 
8.          \} 
9.      \}, "DubboShutdownHook")); 
10. \}

**六、总结**

只要我们的应用运行在linux平台上，所有的优雅关闭方案都是基于linux提供的信号机制提供的,JVM也是如此。

Java并没有为我们提供与之一一对应的api，而是给出了个ShutdownHook机制，也能达到类似的效果，缺点是我们无法得知JVM关闭的原因。

像dubbo、spring boot等成熟的开源框架，都实现了自动注册ShutdownHook的功能，从而避免使用者忘记调用优雅关闭api引发问题，降低框架的使用难度。

[Java]: /images/20220524/d7f631949146468590f842cf31c389f6.png