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如何使用鉤子優(yōu)雅的關閉JVM？

如何使用鉤子優(yōu)雅的關閉JVM？

作者：馮冬冬 2021-03-28 09:17:18

云計算

虛擬化 程序的啟動很簡單，啟動的時候通常會做一些預加載資源的操作。但是有時候關閉的時候，啟動的時候預加載的資源并沒有完全清理干凈，因此可以使用鉤子函數(shù)來完成。

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前言

1、基本概述

程序的啟動很簡單，啟動的時候通常會做一些預加載資源的操作。但是有時候關閉的時候，啟動的時候預加載的資源并沒有完全清理干凈，因此可以使用鉤子函數(shù)來完成。

2、JVM關閉的場景分類

直接看一張圖吧，本圖來自博客園的BarryWang，特在此說明。

從上面可以看到，JVM關閉主要分為了三類，第一種是正常的關閉，第二種是異常關閉的情況，第三種是強制關閉的情況。對于前兩種方式我們可以使用鉤子函數(shù)優(yōu)雅的關閉，但是強制關閉的時候鉤子函數(shù)并不起作用。

有了這些概念，我們直接使用一個案例進行演示，再進行分析。

一、代碼演示鉤子函數(shù)

1、JVM正常關閉

直接看代碼吧，

  
 
 
 
       
  
  
  
  1. public class Test { 
    2.    
  
  
  
  2.  public void start(){ 
    3.    
  
  
  
  3.   Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(()->  
    4.    
  
  
  
  4.     System.out.println("鉤子函數(shù)被執(zhí)行，可以在這里關閉資源") 
    5.    
  
  
  
  5.   )); 
    6.    
  
  
  
  6.  } 
    7.    
  
  
  
  7.  public static void main(String[] args) throws Exception{ 
    8.    
  
  
  
  8.   new Test().start(); 
    9.    
  
  
  
  9.   System.out.println("主應用程序在執(zhí)行"); 
    10.    
  
  
  
  10.  } 
    11.    
  
  
  
  11. } 
    12.    
  
  
  
  12. //控制臺輸出 
    13.    
  
  
  
  13. //主應用程序在執(zhí)行 
    14.    
  
  
  
  14. //鉤子函數(shù)被執(zhí)行，可以在這里關閉資源 
    15.

看控制臺打印，可以發(fā)現(xiàn)，主應用程序執(zhí)行完之后就會調用鉤子函數(shù)，接下來就會正式的關閉JVM。

2、異常關閉

還是直接看代碼演示，這里我們演示異常關閉的第二種OOM的情況，我們可以先設置堆的大小為20M，然后在代碼中創(chuàng)建一個500M的對象，這樣就會OOM。參數(shù)是-Xmx20M;

  
 
 
 
       
  
  
  
  1. public class Test { 
    2.    
  
  
  
  2.  public void start(){ 
    3.    
  
  
  
  3.   Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(()->  
    4.    
  
  
  
  4.     System.out.println("鉤子函數(shù)被執(zhí)行，可以在這里關閉資源") 
    5.    
  
  
  
  5.   )); 
    6.    
  
  
  
  6.  } 
    7.    
  
  
  
  7.  public static void main(String[] args) throws Exception{ 
    8.    
  
  
  
  8.   new Test().start(); 
    9.    
  
  
  
  9.   System.out.println("主應用程序在執(zhí)行"); 
    10.    
  
  
  
  10.   Runtime.getRuntime().halt(1); 
    11.    
  
  
  
  11.   byte[] b = new byte[500*1024*1024]; 
    12.    
  
  
  
  12.  } 
    13.    
  
  
  
  13. } 
    14.    
  
  
  
  14. //控制臺輸出 
    15.    
  
  
  
  15. //主應用程序在執(zhí)行 
    16.    
  
  
  
  16. //鉤子函數(shù)被執(zhí)行，可以在這里關閉資源 
    17.

從控制臺可以看出，鉤子函數(shù)在異常關閉的時候依然會被調用。

3、強制關閉

這里我們使用Runtime.getRuntime().halt()來演示強勢關閉。這個方法和System.exit的區(qū)別是，System.exit會執(zhí)行鉤子函數(shù)，但是Runtime.getRuntime().halt()不會。

  
 
 
 
       
  
  
  
  1. public class Test { 
    2.    
  
  
  
  2.  public void start(){ 
    3.    
  
  
  
  3.   Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(()->  
    4.    
  
  
  
  4.     System.out.println("鉤子函數(shù)被執(zhí)行，可以在這里關閉資源") 
    5.    
  
  
  
  5.   )); 
    6.    
  
  
  
  6.  } 
    7.    
  
  
  
  7.  public static void main(String[] args) throws Exception{ 
    8.    
  
  
  
  8.   new Test().start(); 
    9.    
  
  
  
  9.   System.out.println("主應用程序在執(zhí)行"); 
    10.    
  
  
  
  10.   Runtime.getRuntime().halt(1); 
    11.    
  
  
  
  11.  } 
    12.    
  
  
  
  12. } 
    13.    
  
  
  
  13. //控制臺輸出 
    14.    
  
  
  
  14. //主應用程序在執(zhí)行 
    15.

從上面代碼的輸出可以看出，調用了Runtime.getRuntime().halt(1)就會強制關閉JVM，鉤子函數(shù)來不及執(zhí)行就關閉了。而使用System.exit依然會執(zhí)行。所以一般使用System.exit來關閉JVM。

4、移除鉤子函數(shù)

上面演示了鉤子函數(shù)的作用，有時候我們想移除也比較簡單。

  
 
 
 
       
  
  
  
  1. public class Test { 
    2.    
  
  
  
  2.  public static void main(String[] args) throws Exception{ 
    3.    
  
  
  
  3.   //new Test().start(); 
    4.    
  
  
  
  4.   Thread willNotRun = new Thread(() ->  
    5.    
  
  
  
  5.    System.out.println("Won't run!")); 
    6.    
  
  
  
  6.   Runtime.getRuntime().addShutdownHook(willNotRun); 
    7.    
  
  
  
  7.   System.out.println("主應用程序在執(zhí)行"); 
    8.    
  
  
  
  8.   Runtime.getRuntime().removeShutdownHook(willNotRun); 
    9.    
  
  
  
  9.  } 
    10.    
  
  
  
  10. } 
    11.    
  
  
  
  11. //控制臺輸出 
    12.    
  
  
  
  12. //主應用程序在執(zhí)行 
    13.

OK，鉤子函數(shù)的基本操作就寫到這，使用起來比較簡單，不過我之前看過Spring的啟動流程，所以又去那個啟動流程看了一波，發(fā)現(xiàn)也使用到了鉤子函數(shù)。

二、典型應用場景

1、Spring使用

Spring在關閉上下文的時候，可以使用鉤子函數(shù)來關閉殘留的資源。方法是使用ApplicationContext注冊一個鉤子函數(shù)即可。

  
 
 
 
       
  
  
  
  1. ApplicationContext.registerShutdownHook(); 
    2.    
  
  
  
  2. //上面的這句代碼可以分析進去看看 
    3.    
  
  
  
  3. public void registerShutdownHook() { 
    4.    
  
  
  
  4.     if (this.shutdownHook == null) { 
    5.    
  
  
  
  5.       this.shutdownHook = new Thread() { 
    6.    
  
  
  
  6.         @Override 
    7.    
  
  
  
  7.         public void run() { 
    8.    
  
  
  
  8.           //Spring正常關閉 
    9.    
  
  
  
  9.           doClose(); 
    10.    
  
  
  
  10.         } 
    11.    
  
  
  
  11.       }; 
    12.    
  
  
  
  12.       //調用鉤子函數(shù)關閉殘留資源 
    13.    
  
  
  
  13.       Runtime.getRuntime().addShutdownHook(this.shutdownHook); 
    14.    
  
  
  
  14.     } 
    15.    
  
  
  
  15. } 
    16.

從源碼可以看出，Spring其實也是調用了Java的鉤子函數(shù)進行關閉的。

2、其他使用

我在很多博客中也看到了spark和hadoop的關閉，由于我沒看過源碼，所以這里我說一下結論，對于其他的使用場景，基本上也是調用了Java的鉤子函數(shù)來執(zhí)行的。

結論

在關閉JVM的時候，我們可以封裝鉤子函數(shù)去優(yōu)雅的關閉線程。不過在使用的時候還需要注意以下幾個方面：

1、鉤子函數(shù)本質是個線程

多個鉤子會并發(fā)執(zhí)行，JVM并不保證它們的執(zhí)行順序;因此最好是在一個鉤子中執(zhí)行一系列操作。

2、鉤子中不能再新建鉤子

在關閉鉤子中，不能執(zhí)行注冊、移除鉤子的操作，否則JVM拋出 IllegalStateException。也不能使用System.exit()，前面提到System.exit()會觸發(fā)鉤子函數(shù)的執(zhí)行，但是Runtime.halt()可以，因為Runtime.halt()可以強制關閉。

3、鉤子里最好不要有耗時操作

鉤子函數(shù)主要用于關閉殘留資源，因此不要有一些耗時的操作。

OK，先寫到這。

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