ShutdownHook如何让应用优雅的停止

今天就跟大家聊聊有关ShutdownHook如何让应用优雅的停止，可能很多人都不太了解，为了让大家更加了解，小编给大家总结了以下内容，希望大家根据这篇文章可以有所收获。

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对于应用，停止的时候一般都会把环境和数据恢复到运行前的样子，和单元测试时tearDown要做的效果基本类似。而为了实现停止时恢复现场，英文中有个特定的描述：

shutdown gracefully

在Java中，为了实现gracefully shutdown，有一个特定的接口可供使用，就是我们今天要提到的shutdown hook。它与回调函数功能类似，文档中对其描述如下：

关闭钩子 只是一个已初始化但尚未启动的线程。虚拟机开始启用其关闭序列时，它会以某种未指定的顺序启动所有已注册的关闭钩子，并让它们同时运行。运行完所有的钩子后，如果已启用退出终结，那么虚拟机接着会运行所有未调用的终结方法。最后，虚拟机会暂停。注意，关闭序列期间会继续运行守护线程，如果通过调用 exit 方法来发起关闭序列，那么也会继续运行非守护线程。

要为应用添加shutdownHook，需要做的只是这样的下操作：

Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread() {

    public void run() { /*
       my shutdown code here
    */ }
 });

向addShutdownHook方法传入的Thread，其run方法即为自定义的shutdown时清理逻辑。

JDK内部，是通过一个Map来保存所有添加的ShutdownHook，在被触发时执行。

public void addShutdownHook(Thread hook) {
   SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
   if (sm != null) {
       sm.checkPermission(new RuntimePermission("shutdownHooks"));
   }
   ApplicationShutdownHooks.add(hook);

static synchronized void add(Thread hook) {
    hooks.put(hook, hook);
}

private static IdentityHashMap hooks;

hooks = new IdentityHashMap<>();

那这个shutdownHook一般是在什么时候会被调用呢？

我们看JDK的文档中描述，对于两类事件Java虚拟机会退出：

Java 虚拟机会为了响应以下两类事件而关闭：
程序正常退出，这发生在最后的非守护线程退出时，或者在调用 exit（等同于 System.exit）方法时。或者，
为响应用户中断而终止虚拟机，如键入 ^C；或发生系统事件，比如用户注销或系统关闭。

在Java虚拟机退出的时候，这些设置的shutdownHook会被并行的调用。但需要注意的是，对于非正常方式退出Java虚拟机，例如杀进程，系统断电等，这些情况下，shutdownHook不会被执行。

我们来看，在Tomcat内部，是如何使用ShutdownHook的。

Catalina类内部，在服务器内部各个组件启动完毕后，有这样一段代码

// Register shutdown hook
if (useShutdownHook) {
   if (shutdownHook == null) {
       shutdownHook = new CatalinaShutdownHook();
   }
   Runtime.getRuntime().addShutdownHook(shutdownHook);

和我们在本文开头看到的一样，他注册了一个ShutdownHook。这个hook的内容如下：

/**
* Shutdown hook which will perform a clean shutdown of Catalina if needed.
*/
protected class CatalinaShutdownHook extends Thread {
   public void run() {
       try {
           if (getServer() != null) {
               Catalina.this.stop();
           }
       } catch (Throwable ex) {
       } finally {
       }
   }
}

看就是在shutdown的时候通过调用应用服务器的stop方法，来shutdown gracefully。

而我们一般停止Tomcat会通过调用shutdown脚本的方式进行，这个时候，脚本实质上去执行了应用服务器的stop方法来进行停止，而不是被shutdownHook来反调过来的。

因此，在读源码时，你会发现代码中有这样的内容：

/**
* Stop an existing server instance.
*/
public void stop() {

   try {
       // Remove the ShutdownHook first so that server.stop()
       // doesn't get invoked twice
       if (useShutdownHook) {
        Runtime.getRuntime().removeShutdownHook(shutdownHook); 
   } catch (Throwable t) {
       ExceptionUtils.handleThrowable(t);}

我们看到，在停止Server的时候，会先执行removeShutdownHook的操作，注释里写的明白，是为了防止server和stop被执行两次。

哪种情况下会被执行两次呢？

当使用catalina的shutdown脚本停止Server时，这个方法并不是从shutdownHook调用过来，此时，shutdownHook还没有执行，所以在JVM退出的时候，shutdownHook会被触发。如果此处还没去remove掉的话，就还会调用过来。这一点在我们自己开发应用时需要注意借鉴一下。

看到这里，希望你不要说然并卵。

当然，如果你已经脱口而出，那...

我找了例子证明，你已经在不知不觉中使用了shutdownHook，例如你在输出日志的时候，以下代码是JDK的LogManager中的一部分，我们看到，其构造方法中直接会添加一个名为Cleaner的shutdownHook。

private LogManager(Void checked) {
   // Add a shutdown hook to close the global handlers.
   try {
       Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Cleaner());
   } catch (IllegalStateException e) {
       // If the VM is already shutting down,
       // We do not need to register shutdownHook.
   }
}

public void run() {

// This is to ensure the LogManager. is completed
   // before synchronized block. Otherwise deadlocks are possible.
   LogManager mgr = manager;
   // Do a reset to close all active handlers.
   reset();
}

我们自己添加shutdownHook的时候，需要注意的是：

在内部不要写耗时的操作，也不要写容易引起死锁的操作。多个ShutdownHook之间如果存在资源竞争而死锁，那应用就停止不了了。

看完上述内容，你们对ShutdownHook如何让应用优雅的停止有进一步的了解吗？如果还想了解更多知识或者相关内容，请关注创新互联行业资讯频道，感谢大家的支持。

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