哦,这就是java的优雅停机?(实现及原理)

优雅停机?这个名词我是服的,如果抛开专业不谈,多好的名词啊!

其实优雅停机,就是在要关闭服务之前,不是立马全部关停,而是做好一些善后操作,比如:关闭线程、释放连接资源等。

再比如,就是不会让调用方的请求处理了一增,一下就中断了。而处理完本次后,再停止服务。

Java语言中,我们可以通过

Runtime.getRuntime().addShutdownHook()

方法来注册钩子,以保证程序平滑退出。(其他语言也类似)

注 意
 文末有:3625页互联网大厂面试题 

来个栗子:

  1. publicclassShutdownGraceFullTest {

  2.    /**

  3.     * 使用线程池处理任务

  4.     */

  5.    publicstaticExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();

  6.    publicstaticvoid main(String[] args) {

  7.        //假设有5个线程需要执行任务

  8.        for(int i = 0; i < 5; i++){

  9.            finalint id = i;

  10.            Thread taski = newThread(newRunnable() {

  11.                @Override

  12.                publicvoid run() {

  13.                    System.out.println(System.currentTimeMillis() + " : thread_" + id + " start...");

  14.                    try {

  15.                        TimeUnit.SECONDS.sleep(id);

  16.                    } catch (InterruptedException e) {

  17.                        e.printStackTrace();

  18.                    }

  19.                    System.out.println(System.currentTimeMillis() + " : thread_" + id + " finish!");

  20.                }

  21.            });

  22.            taski.setDaemon(true);

  23.            executorService.submit(taski);

  24.        }

  25.        // 添加一个钩子处理未完任务

  26.        Runtime.getRuntime().addShutdownHook(newThread(newRunnable() {

  27.            @Override

  28.            publicvoid run() {

  29.                System.out.println(System.currentTimeMillis() + " : " + Thread.currentThread().getName() + " No1 shutdown hooking...");

  30.                boolean shutdown = true;

  31.                try {

  32.                    executorService.shutdown();

  33.                    System.out.println(System.currentTimeMillis() + " : " + Thread.currentThread().getName() +  " shutdown signal got, wait threadPool finish.");

  34.                    executorService.awaitTermination(1500, TimeUnit.SECONDS);

  35.                    System.out.println(System.currentTimeMillis() + " : " + Thread.currentThread().getName() +  " all thread's done.");

  36.                }

  37.                catch (InterruptedException e) {

  38.                    e.printStackTrace();

  39.                }

  40.                System.out.println(System.currentTimeMillis() + " : " + Thread.currentThread().getName() + " No1 shutdown done...");

  41.            }

  42.        }));

  43.        // 多个关闭钩子并发执行

  44.        Runtime.getRuntime().addShutdownHook(newThread(newRunnable() {

  45.            @Override

  46.            publicvoid run() {

  47.                try {

  48.                    System.out.println(System.currentTimeMillis() + " : " + Thread.currentThread().getName() + " No2 shutdown hooking...");

  49.                    Thread.sleep(1000);

  50.                } catch (InterruptedException e) {

  51.                    e.printStackTrace();

  52.                }

  53.                System.out.println(System.currentTimeMillis() + " : " + Thread.currentThread().getName() + " No2 shutdown done...");

  54.            }

  55.        }));

  56.        System.out.println("main method exit...");

  57.        // 故意调用jvm退出命令,发送关闭信号,否则正常情况下 jvm 会等待最后一个非守护线程关闭才会退出

  58.        System.exit(0);

  59.    }

  60. }

运行结果如下:

哦,这就是java的优雅停机?(实现及原理)

很明显,确实是优雅了,虽然最后收到了一关闭信号,但是仍然保证了任务的处理完成。很棒吧!

那么,在实际应用中是如何体现优雅停机呢?

  1. kill -15 pid

通过该命令发送一个关闭信号给到jvm, 然后就开始执行 Shutdown Hook 了,你可以做很多:

1、 关闭 socket 链接

2、 清理临时文件

3、 发送消息通知给订阅方,告知自己下线

4、 将自己将要被销毁的消息通知给子进程

5、 各种资源的释放

而在平时工作中,我们不乏看到很多运维同学,是这么干的:

  1. kill -9 pid

如果这么干的话,jvm也无法了,kill -9 相当于一次系统宕机,系统断电。这会给应用杀了个措手不及,没有留给应用任何反应的机会。

所以,无论如何是优雅不起来了。

要优雅,是代码

其中,线程池的关闭方式为:

  1. executorService.shutdown();

  2. executorService.awaitTermination(1500, TimeUnit.SECONDS);

ThreadPoolExecutor 在 shutdown 之后会变成 SHUTDOWN 状态,无法接受新的任务,随后等待正在执行的任务执行完成。意味着,shutdown 只是发出一个命令,至于有没有关闭还是得看线程自己。

ThreadPoolExecutor 对于 shutdownNow 的处理则不太一样,方法执行之后变成 STOP 状态,并对执行中的线程调用 Thread.interrupt() 方法(但如果线程未处理中断,则不会有任何事发生),所以并不代表“立刻关闭”。

shutdown() :启动顺序关闭,其中执行先前提交的任务,但不接受新任务。如果已经关闭,则调用没有附加效果。此方法不等待先前提交的任务完成执行。

shutdownNow():尝试停止所有正在执行的任务,停止等待任务的处理,并返回正在等待执行的任务的列表。当从此方法返回时,这些任务将从任务队列中耗尽(删除)。此方法不等待主动执行的任务终止。

executor.awaitTermination(this.awaitTerminationSeconds, TimeUnit.SECONDS)); 控制等待的时间,防止任务无限期的运行(前面已经强调过了,即使是 shutdownNow 也不能保证线程一定停止运行)。

注意:

虚拟机会对多个shutdownhook以未知的顺序调用,都执行完后再退出。

如果接收到 kill -15 pid 命令时,执行阻塞操作,可以做到等待任务执行完成之后再关闭 JVM。同时,也解释了一些应用执行 kill -15 pid 无法退出的问题,如:中断被阻塞了,或者hook运行了死循环代码。

出处:https://dwz.cn/nRS7c1Zg


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