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报告老板,我不小心执行了kill -9命令

相信很多程序员对于Linux系统都不陌生,即使自己的日常开发机器不是Linux,那么线上服务器也大部分都是的,所以,掌握常用的 Linux 命令也是程序员必备的技能。

作者:Hollis来源:Hollis|2020-05-19 08:30

相信很多程序员对于Linux系统都不陌生,即使自己的日常开发机器不是Linux,那么线上服务器也大部分都是的,所以,掌握常用的 Linux 命令也是程序员必备的技能。

图片来自 Pexels

但是,怕就怕很多人对于部分命令只是一知半解,使用不当就能导致线上故障。

前段时间,我们的线上应用报警,频繁 FGC,需要紧急处理问题,于是有同事去线上重启机器(正常程序应该是先采集堆 dump,然后再重启,方便排查是否存在内存泄露等问题)。

但是在重启过程中,同事发现正常的重启命令应用无反应,然后尝试使用 kill 命令"杀"掉 Java 进程,但是仍然无效。于是他私自决定使用 "kill -9"结束了进程的生命。

虽然应用进程被干掉了,但是随之而来带来了很多问题,首先是上游系统突然发生大量报警,对应开发找过来说调用我们的 RPC 服务无响应,频繁超时。

后来,我们又发现系统中存在部分脏数据,有些在同一个事务中需要完整更新的数据,只更新了一半…

为什么正常的 kill 无法"杀掉"进程,而 kill -9 就可以?为什么 kill -9 会引发这一连串连锁反应?正常的 kill 执行时,JVM 会如何处理的呢?

要搞清楚这些问题,我们要先从 kill 命令说起。

kill 命令

我们都知道,想要在 Linux 中终止一个进程有两种方式,如果是前台进程可以使用 Ctrl+C 键进行终止;如果是后台进程,那么需要使用kill命令来终止。(其实 Ctrl+C 也是 kill 命令)

kill 命令的格式是:

  1. kill[参数][进程号] 
  2. 如:  
  3. kill 21121  
  4. kill -9 21121 

其中[参数]是可选的,进程号可以通过 jps/ps/pidof/pstree/top 等工具获取。

kill 的命令参数有以下几种:

  1. -l 信号,若果不加信号的编号参数,则使用“-l”参数会列出全部的信号名称 
  2. -a 当处理当前进程时,不限制命令名和进程号的对应关系 
  3. -p 指定kill 命令只打印相关进程的进程号,而不发送任何信号 
  4. -s 指定发送信号 
  5. -u 指定用户 

通常情况下,我们使用的 -l(信号)的时候比较多,如我们前文提到的 kill -9 中的 9 就是信号。

信号如果没有指定的话,默认会发出终止信号(15)。常用的信号如下:

  1. HUP 1 终端断线 
  2. INT 2 中断(同 Ctrl + C) 
  3. QUIT 3 退出(同 Ctrl + \) 
  4. TERM 15 终止 
  5. KILL 9 强制终止 
  6. CONT 18 继续(与STOP相反, fg/bg命令) 
  7. STOP 19 暂停(同 Ctrl + Z) 

比较常用的就是强制终止信号:9 和终止信号:15,另外,中断信号:2 其实就是我们前文提到的 Ctrl+C 结束前台进程。

那么,kill -9 和 kill -15 到底有什么区别呢?该如何选择呢?

kill -9 和 kill -15 的区别

kill 命令默认的信号就是 15,首先来说一下这个默认的 kill -15 信号。

当使用 kill -15 时,系统会发送一个 SIGTERM 的信号给对应的程序。当程序接收到该信号后,具体要如何处理是自己可以决定的。

这时候,应用程序可以选择:

  • 立即停止程序
  • 释放响应资源后停止程序
  • 忽略该信号,继续执行程序

因为 kill -15 信号只是通知对应的进程要进行"安全、干净的退出",程序接到信号之后,退出前一般会进行一些"准备工作",如资源释放、临时文件清理等等,如果准备工作做完了,再进行程序的终止。

但是,如果在"准备工作"进行过程中,遇到阻塞或者其他问题导致无法成功,那么应用程序可以选择忽略该终止信号。

这也就是为什么我们有的时候使用 kill 命令是没办法"杀死"应用的原因,因为默认的 kill 信号是 SIGTERM(15),而 SIGTERM(15) 的信号是可以被阻塞和忽略的。

和 kill -15 相比,kill -9 就相对强硬一点,系统会发出 SIGKILL 信号,他要求接收到该信号的程序应该立即结束运行,不能被阻塞或者忽略。

所以,相比于 kill -15 命令,kill -9 在执行时,应用程序是没有时间进行"准备工作"的,所以这通常会带来一些副作用,数据丢失或者终端无法恢复到正常状态等。

Java 是如何处理 SIGTERM(15) 的

我们都知道,在 Linux 中,Java 应用是作为一个独立进程运行的,Java程序的终止运行是基于 JVM 的关闭实现的。

JVM 关闭方式分为三种:

  • 正常关闭:当最后一个非守护线程结束或者调用了 System.exit 或者通过其他特定平台的方法关闭(接收到 SIGINT(2)、SIGTERM(15)信号等)
  • 强制关闭:通过调用 Runtime.halt 方法或者是在操作系统中强制 kill(接收到 SIGKILL(9) 信号)
  • 异常关闭:运行中遇到 RuntimeException 异常等。

JVM 进程在接收到 kill -15 信号通知的时候,是可以做一些清理动作的,比如删除临时文件等。

当然,开发者也是可以自定义做一些额外的事情的,比如让 Tomcat 容器停止,让 Dubbo 服务下线等。

而这种自定义 JVM 清理动作的方式,是通过 JDK 中提供的 shutdown hook 实现的。

JDK 提供了 Java.Runtime.addShutdownHook(Thread hook) 方法,可以注册一个 JVM 关闭的钩子。

例子如下:

  1. package com.hollis; 
  2.  
  3.  
  4. public class ShutdownHookTest { 
  5.  
  6.  
  7.     public static void main(String[] args) { 
  8.  
  9.         boolean flag = true
  10.  
  11.         Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(() -> { 
  12.  
  13.             System.out.println("hook execute..."); 
  14.  
  15.         })); 
  16.  
  17.  
  18.         while (flag) { 
  19.  
  20.             // app is runing 
  21.  
  22.         } 
  23.  
  24.  
  25.         System.out.println("main thread execute end..."); 
  26.  
  27.     } 
  28.  

执行命令:

  1. ➜ jps 
  2.  
  3. 6520 ShutdownHookTest 
  4.  
  5. 6521 Jps 
  6.  
  7. ➜ kill 6520 

控制台输出内容:

  1. hook execute... 
  2.  
  3. Process finished with exit code 143 (interrupted by signal 15: SIGTERM) 

可以看到,当我们使用 kill(默认 kill -15)关闭进程的时候,程序会先执行我注册的 shutdownHook,然后再退出,并且会给出一个提示:interrupted by signal 15: SIGTERM。

如果我们执行命令 kill -9:

  1. ➜ kill -9 6520 

控制台输出内容:

  1. Process finished with exit code 137 (interrupted by signal 9: SIGKILL) 

可以看到,当我们使用 kill -9 强制关闭进程的时候,程序并没有执行 shutdownHook,而是直接退出了,并且会给出一个提示:interrupted by signal 9: SIGKILL。

总结

kill 命令用于终止 Linux 进程,默认情况下,如果不指定信号,kill 等价于 kill -15。

kill -15 执行时,系统向对应的程序发送 SIGTERM(15) 信号,该信号是可以被执行、阻塞和忽略的,所以应用程序接收到信号后,可以做一些准备工作,再进行程序终止。

有的时候,kill -15 无法终止程序,因为他可能被忽略,这时候可以使用 kill -9,系统会发出 SIGKILL(9) 信号,该信号不允许忽略和阻塞,所以应用程序会立即终止。

这也会带来很多副作用,如数据丢失等,所以,在非必要时,不要使用 kill -9 命令,尤其是那些 Web 应用、提供 RPC 服务、执行定时任务、包含长事务等应用中。

因为 kill -9 没给 Spring 容器、Tomcat 服务器、Dubbo 服务、流程引擎、状态机等足够的时间进行收尾。

作者:Hollis

简介:一个对 Coding 有着独特追求的人,现任阿里巴巴技术专家,个人技术博主,技术文章全网阅读量数千万,《程序员的三门课》联合作者。

编辑:陶家龙

出处:转载自微信公众号 Hollis(ID:hollischuang)

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【责任编辑:武晓燕 TEL:(010)68476606】

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