哦,這就是Java的優雅停機?(實現及原理)
優雅停機? 這個名詞我是服的,如果拋開專業不談,多好的名詞啊!
其實優雅停機,就是在要關閉服務之前,不是立馬全部關停,而是做好一些善后操作,比如:關閉線程、釋放連接資源等。
再比如,就是不會讓調用方的請求處理了一增,一下就中斷了。而處理完本次后,再停止服務。
Java語言中,我們可以通過Runtime.getRuntime().addShutdownHook()方法來注冊鉤子,以保證程序平滑退出。(其他語言也類似)
來個栗子:
- public class ShutdownGraceFullTest {
- /**
- * 使用線程池處理任務
- */
- public static ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
- public static void main(String[] args) {
- //假設有5個線程需要執行任務
- for(int i = 0; i < 5; i++){
- final int id = i;
- Thread taski = new Thread(new Runnable() {
- @Override
- public void run() {
- System.out.println(System.currentTimeMillis() + " : thread_" + id + " start...");
- try {
- TimeUnit.SECONDS.sleep(id);
- } catch (InterruptedException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- System.out.println(System.currentTimeMillis() + " : thread_" + id + " finish!");
- }
- });
- taski.setDaemon(true);
- executorService.submit(taski);
- }
- // 添加一個鉤子處理未完任務
- Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(new Runnable() {
- @Override
- public void run() {
- System.out.println(System.currentTimeMillis() + " : " + Thread.currentThread().getName() + " No1 shutdown hooking...");
- boolean shutdown = true;
- try {
- executorService.shutdown();
- System.out.println(System.currentTimeMillis() + " : " + Thread.currentThread().getName() + " shutdown signal got, wait threadPool finish.");
- executorService.awaitTermination(1500, TimeUnit.SECONDS);
- System.out.println(System.currentTimeMillis() + " : " + Thread.currentThread().getName() + " all thread's done.");
- }
- catch (InterruptedException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- System.out.println(System.currentTimeMillis() + " : " + Thread.currentThread().getName() + " No1 shutdown done...");
- }
- }));
- // 多個關閉鉤子并發執行
- Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(new Runnable() {
- @Override
- public void run() {
- try {
- System.out.println(System.currentTimeMillis() + " : " + Thread.currentThread().getName() + " No2 shutdown hooking...");
- Thread.sleep(1000);
- } catch (InterruptedException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- System.out.println(System.currentTimeMillis() + " : " + Thread.currentThread().getName() + " No2 shutdown done...");
- }
- }));
- System.out.println("main method exit...");
- // 故意調用jvm退出命令,發送關閉信號,否則正常情況下 jvm 會等待***一個非守護線程關閉才會退出
- System.exit(0);
- }
- }
運行結果如下:
很明顯,確實是優雅了,雖然***收到了一關閉信號,但是仍然保證了任務的處理完成。很棒吧!
那么,在實際應用中是如何體現優雅停機呢?
- kill -15 pid
通過該命令發送一個關閉信號給到jvm, 然后就開始執行 Shutdown Hook 了,你可以做很多:
- 關閉 socket 鏈接
- 清理臨時文件
- 發送消息通知給訂閱方,告知自己下線
- 將自己將要被銷毀的消息通知給子進程
- 各種資源的釋放
- ...
而在平時工作中,我們不乏看到很多運維同學,是這么干的:
- kill -9 pid
如果這么干的話,jvm也無法了,kill -9 相當于一次系統宕機,系統斷電。這會給應用殺了個措手不及,沒有留給應用任何反應的機會。
所以,無論如何是優雅不起來了。
要優雅,是代碼
其中,線程池的關閉方式為:
- executorService.shutdown();
- executorService.awaitTermination(1500, TimeUnit.SECONDS);
ThreadPoolExecutor 在 shutdown 之后會變成 SHUTDOWN 狀態,無法接受新的任務,隨后等待正在執行的任務執行完成。意味著,shutdown 只是發出一個命令,至于有沒有關閉還是得看線程自己。
ThreadPoolExecutor 對于 shutdownNow 的處理則不太一樣,方法執行之后變成 STOP 狀態,并對執行中的線程調用 Thread.interrupt() 方法(但如果線程未處理中斷,則不會有任何事發生),所以并不代表“立刻關閉”。
shutdown() :啟動順序關閉,其中執行先前提交的任務,但不接受新任務。如果已經關閉,則調用沒有附加效果。此方法不等待先前提交的任務完成執行。
shutdownNow():嘗試停止所有正在執行的任務,停止等待任務的處理,并返回正在等待執行的任務的列表。當從此方法返回時,這些任務將從任務隊列中耗盡(刪除)。此方法不等待主動執行的任務終止。
executor.awaitTermination(this.awaitTerminationSeconds, TimeUnit.SECONDS)); 控制等待的時間,防止任務***期的運行(前面已經強調過了,即使是 shutdownNow 也不能保證線程一定停止運行)。
注意:
- 虛擬機會對多個shutdownhook以未知的順序調用,都執行完后再退出。
- 如果接收到 kill -15 pid 命令時,執行阻塞操作,可以做到等待任務執行完成之后再關閉 JVM。同時,也解釋了一些應用執行 kill -15 pid 無法退出的問題,如:中斷被阻塞了,或者hook運行了死循環代碼。