一起學并發編程 - 鉤子函數（shutdownHook）

qpal 發布于2019-08-15 12:06 / 3283人閱讀

摘要：在退出時執行必要的挽救措施。在這種情況下，一旦被提供，等待一個進程終止指定的時間。如果進程在該時間限制內沒有終止，則通過發出或中的對等方強制終止進程。所以有可能這是在中途執行時發生的。

shutdownHook是一種特殊的結構，它允許開發人員插入JVM關閉時執行的一段代碼。這種情況在我們需要做特殊清理操作的情況下很有用

用途

在Jboss，Jetty等容器中都可以看到shutdownHook的身影，例如在服務優雅下線一文中的spring-boot-starter-actuator就會觸發shutdownHook...

Application正常退出，在退出時執行特定的業務邏輯，或者關閉資源等操作。

虛擬機非正常退出，比如用戶按下ctrl+c、OOM宕機、操作系統關閉(kill pid)等。在退出時執行必要的挽救措施。

用法

正常退出

public class ShutdownHook {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(() -> {
            try (FileWriter fw = new FileWriter("hook.log")) {
                // 假設記錄日志/或者發送消息
                fw.write("完成銷毀操作,回收內存! " + (new Date()).toString());
                System.out.println("退出程序...");
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }));
        IntStream.range(0, 10).forEach(i -> {
            try {
                System.out.println("正在工作...");
                Thread.sleep(2_000L);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });
    }
}

當我們運行上面的代碼時，會看到在完成main方法的執行時JVM調用shutdownHook。

正在工作...
...
正在工作...
退出程序...

kill pid方式

注意事項

雖然編寫一個shutdownHook很簡單，但是需要了解shutdownHook后面的內部部件才能正確使用。因此，在后續中，將探討shutdownHook設計背后的一些陷阱。

應用程序無法保證shutdownHook總是運行的

如JVM由于某些內部錯誤而崩潰，或（Unix / Linux中的kill -9）或TerminateProcess（Windows）），那么應用程序需要立即終止而不會甚至等待任何清理活動。除了上述之外，還可以通過調用Runime.halt（）方法來終止JVM，而阻止shutdownHook運行。

shutdownHook可以在完成前強行停止

雖然shutdownHook開始執行，但是在操作系統關閉的情況下，任然可以在完成之前終止它。在這種情況下，一旦SIGTERM被提供，O/S等待一個進程終止指定的時間。如果進程在該時間限制內沒有終止，則O/S通過發出SIGTERM（或Windows中的對等方）強制終止進程。所以有可能這是在shutdownHook中途執行時發生的。

因此，建議謹慎地編寫shutdownHook，確保它們快速完成，并且不會造成死鎖等情況。另外特別注意的是，不應該執行長時間計算或等待用戶I/O操作在鉤子。

可以有多個shutdownHook，但其執行順序無法保證

public void addShutdownHook(Thread hook) {
    SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
    if (sm != null) {
        sm.checkPermission(new RuntimePermission("shutdownHooks"));
    }
    ApplicationShutdownHooks.add(hook);
}
class ApplicationShutdownHooks {
    /* The set of registered hooks */
    private static IdentityHashMap hooks;
    static synchronized void add(Thread hook) {
        if(hooks == null)
            throw new IllegalStateException("Shutdown in progress");

        if (hook.isAlive())
            throw new IllegalArgumentException("Hook already running");

        if (hooks.containsKey(hook))
            throw new IllegalArgumentException("Hook previously registered");

        hooks.put(hook, hook);
    }
}

通過源碼發現，可以注冊多個shutdownHook。但是因為它是存儲在IdentityHashMap中的，JVM并不能保證其執行順序。但是可以同時執行所有的shutdownHook

關閉順序開始后，無法注冊/取消注冊shutdownHook

一旦關閉順序是由JVM發起的，將不在允許添加或刪除任何現有的shutdownHook，否則拋出IllegalStateException異常。

關閉順序開始后，只能由Runtime.halt（）停止

關閉順序開始后，只能通過Runtime.halt（）（強制終止JVM），可以停止關閉順序的執行（外部影響除外，如SIGKILL）。

使用shutdownHook需要安全權限

如果我們使用Java Security Managers，則執行添加/刪除shutdownHook的代碼需要在運行時具有shutdownHooks權限。否則會導致SecurityException。

參考：http://docs.oracle.com/javase/1.5.0/docs/api/java/lang/Runtime.html#addShutdownHook(java.lang.Thread) "官方文檔")

- 說點什么

全文代碼：https://gitee.com/battcn/battcn-concurent/tree/master/Chapter1-1/battcn-thread/src/main/java/com/battcn/chapter10

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