常见Java应用如何优雅关闭-java关闭程序

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：

linux提供了 signal() api，可以将信号处理函数注册上去：

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

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。

public class ShutdownHook { 
 
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException { 
        Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new DbShutdownWork()); 
        System.out.println("JVM 已启动"); 
 
        while(true){ 
            Thread.sleep(10L); 
        } 
    } 
 
    static class DbShutdownWork extends Thread{ 
        public void run(){ 
            System.out.println("关闭数据库连接"); 
        } 
    } 
}

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：

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

SpringApplication.run()代码如下，会调用到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()方法比较简单：

private void refreshContext(ConfigurableApplicationContext context) {   
    refresh(context);   //调用ApplicationContext.refresh() 
    if (this.registerShutdownHook) {        //registerShutdownHook默认值为true 
        try { 
            context.registerShutdownHook(); 
        } 
        catch (AccessControlException ex) { 
            // Not allowed in some environments. 
        } 
    } 
}

AbstractApplicationContext.registerShutdownHook()代码：

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：

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

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。