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Java优雅停机的实现及原理是什么

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优雅停机? 这个名词我是服的，如果抛开专业不谈，多好的名词啊!

其实优雅停机，就是在要关闭服务之前，不是立马全部关停，而是做好一些善后操作，比如：关闭线程、释放连接资源等。

再比如，就是不会让调用方的请求处理了一增，一下就中断了。而处理完本次后，再停止服务。

Java语言中，我们可以通过Runtime.getRuntime().addShutdownHook()方法来注册钩子，以保证程序平滑退出。(其他语言也类似)

来个栗子:

public class ShutdownGraceFullTest {      /**      * 使用线程池处理任务      */     public static ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();      public static void main(String[] args) {          //假设有5个线程需要执行任务         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);         }          // 添加一个钩子处理未完任务         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...");             }         }));          // 多个关闭钩子并发执行         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...");         // 故意调用jvm退出命令，发送关闭信号，否则正常情况下 jvm 会等待***一个非守护线程关闭才会退出         System.exit(0);     } }

运行结果如下：

Java优雅停机的实现及原理是什么

很明显，确实是优雅了，虽然***收到了一关闭信号，但是仍然保证了任务的处理完成。很棒吧!

那么，在实际应用中是如何体现优雅停机呢?

kill -15 pid

通过该命令发送一个关闭信号给到jvm, 然后就开始执行 Shutdown Hook 了，你可以做很多:

  1. 关闭 socket 链接

  2. 清理临时文件

  3. 发送消息通知给订阅方，告知自己下线

  4. 将自己将要被销毁的消息通知给子进程

  5. 各种资源的释放

而在平时工作中，我们不乏看到很多运维同学，是这么干的:

kill -9 pid

如果这么干的话，jvm也无法了,kill -9 相当于一次系统宕机，系统断电。这会给应用杀了个措手不及，没有留给应用任何反应的机会。

所以，无论如何是优雅不起来了。

要优雅，是代码

其中，线程池的关闭方式为:

executorService.shutdown();  executorService.awaitTermination(1500, TimeUnit.SECONDS);

ThreadPoolExecutor 在 shutdown 之后会变成 SHUTDOWN  状态，无法接受新的任务，随后等待正在执行的任务执行完成。意味着，shutdown 只是发出一个命令，至于有没有关闭还是得看线程自己。

ThreadPoolExecutor 对于 shutdownNow 的处理则不太一样，方法执行之后变成 STOP 状态，并对执行中的线程调用  Thread.interrupt() 方法(但如果线程未处理中断，则不会有任何事发生)，所以并不代表“立刻关闭”。

shutdown()  ：启动顺序关闭，其中执行先前提交的任务，但不接受新任务。如果已经关闭，则调用没有附加效果。此方法不等待先前提交的任务完成执行。

shutdownNow()：尝试停止所有正在执行的任务，停止等待任务的处理，并返回正在等待执行的任务的列表。当从此方法返回时，这些任务将从任务队列中耗尽(删除)。此方法不等待主动执行的任务终止。

executor.awaitTermination(this.awaitTerminationSeconds, TimeUnit.SECONDS));  控制等待的时间，防止任务***期的运行(前面已经强调过了，即使是 shutdownNow 也不能保证线程一定停止运行)。

注意:

  • 虚拟机会对多个shutdownhook以未知的顺序调用，都执行完后再退出。

  • 如果接收到 kill -15 pid 命令时，执行阻塞操作，可以做到等待任务执行完成之后再关闭 JVM。同时，也解释了一些应用执行 kill -15  pid 无法退出的问题，如:中断被阻塞了,或者hook运行了死循环代码。

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