一、前言

在我們進行系統升級的時候，往往需要關閉我們的應用，然后重啟。在關閉應用前，我們希望做一些前置操作，比如關閉數據庫、redis連接，清理zookeeper的臨時節點，釋放分布式鎖，持久化緩存數據等等。

二、Linux的信號機制

在linux上，我們關閉進程主要是使用 kill 的方式。

當執行該命令以后，linux會向進程發送一個信號，進程收到以后之后，可以做一些清理工作。

kill 命令默認的信號值為 15 ，即 SIGTERM 信號。

通過 kill -l 查看linux支持哪些信號：

linux提供了 signal() api，可以將信號處理函數注冊上去：

#include <signal.h> 
#include <stdio.h> 
#include <unistd.h> 
#include <stdlib.h> 
#include <stdbool.h> 
 
static void gracefulClose(int sig)   
{ 
    printf("執行清理工作\n"); 
    printf("JVM 已關閉\n"); 
    exit(0);    //正常關閉 
} 
 
int main(int argc,char *argv[])   
{ 
    if(signal(SIGTERM,gracefulClose) == SIG_ERR) 
        exit(-1); 
 
    printf("JVM 已啟動\n"); 
 
    while(true) 
    { 
        // 執行工作 
        sleep(1); 
    } 
} 

三、Java提供的Shutdown Hook

Java并不支持類似于linux的信號機制，但是提供了 Runtime.addShutdownHook(Thread hook) 的api。

在JVM關閉前，會并發執行各個Hook線程。

public class ShutdownHook { 
 
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException { 
        Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new DbShutdownWork()); 
        System.out.println("JVM 已啟動"); 
 
        while(true){ 
            Thread.sleep(10L); 
        } 
    } 
 
    static class DbShutdownWork extends Thread{ 
        public void run(){ 
            System.out.println("關閉數據庫連接"); 
        } 
    } 
} 

四、Spring Boot提供的優雅關閉功能

我們一般采用如下的方式，啟動一個Spring boot應用：

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

SpringApplication.run()代碼如下，會調用到refreshContext(context)方法：

public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {   
    StopWatch stopWatch = new StopWatch(); 
    stopWatch.start(); 
    ConfigurableApplicationContext context = null; 
    FailureAnalyzers analyzers = null; 
    configureHeadlessProperty(); 
    SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args); 
    listeners.started(); 
    try { 
        ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments( 
                args); 
        ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners, 
                applicationArguments); 
        Banner printedBanner = printBanner(environment); 
        context = createApplicationContext(); 
        analyzers = new FailureAnalyzers(context); 
        prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments, 
                printedBanner); 
        refreshContext(context); 
        afterRefresh(context, applicationArguments); 
        listeners.finished(context, null); 
        stopWatch.stop(); 
        if (this.logStartupInfo) { 
            new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass) 
                    .logStarted(getApplicationLog(), stopWatch); 
        } 
        return context; 
    } 
    catch (Throwable ex) { 
        handleRunFailure(context, listeners, analyzers, ex); 
        throw new IllegalStateException(ex); 
    } 
} 

refreshContext()方法比較簡單：

private void refreshContext(ConfigurableApplicationContext context) {   
    refresh(context);   //調用ApplicationContext.refresh() 
    if (this.registerShutdownHook) {        //registerShutdownHook默認值為true 
        try { 
            context.registerShutdownHook(); 
        } 
        catch (AccessControlException ex) { 
            // Not allowed in some environments. 
        } 
    } 
} 

AbstractApplicationContext.registerShutdownHook()代碼：

public void registerShutdownHook() {   
    if (this.shutdownHook == null) { 
        this.shutdownHook = new Thread() { 
            @Override 
            public void run() { 
                synchronized (startupShutdownMonitor) { 
                    doClose(); 
                } 
            } 
        }; 
        Runtime.getRuntime().addShutdownHook(this.shutdownHook); 
    } 
} 

很明顯，Spring boot通過在啟動時，向JVM注冊一個ShutdownHook，從而實現JVM關閉前，正常關閉Spring容器。而Spring在銷毀時，會依次調用bean的destroy動作來銷毀。

五、Dubbo的優雅關閉策略

Dubbo同樣是基于ShutdownHook實現的。

AbstractConfig的static代碼：

static {   
    Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(new Runnable() { 
        public void run() { 
            if (logger.isInfoEnabled()) { 
                logger.info("Run shutdown hook now."); 
            } 
            ProtocolConfig.destroyAll(); 
        } 
    }, "DubboShutdownHook")); 
} 

六、總結

只要我們的應用運行在linux平臺上，所有的優雅關閉方案都是基于linux提供的信號機制提供的,JVM也是如此。

Java并沒有為我們提供與之一一對應的api，而是給出了個ShutdownHook機制，也能達到類似的效果，缺點是我們無法得知JVM關閉的原因。

像dubbo、spring boot等成熟的開源框架，都實現了自動注冊ShutdownHook的功能，從而避免使用者忘記調用優雅關閉api引發問題，降低框架的使用難度。