JVM进程的优雅关闭

2023-12-17 19:11:21

一、前言

JVM的关闭方式可以分为三种：

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（发送SIGINT，SIGTERM信号等）
强制关闭：通过调用Runtime.halt方法、或者是在操作系统中直接kill(发送SIGKILL信号)掉JVM进程
异常关闭：运行中遇到RuntimeException异常、OOM错误等。

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二、ShutdownHook

通常JVM可使用runtime.addShutdownHook()对退出信号做处理，它让我们在程序正常退出或者发生异常时能有机会做一些*工作。

关闭钩子其实可以看成是一个已经初始化了的但还没启动的线程，当JVM关闭时会并发无序地执行注册的所有关闭钩子。

Runtime.getRuntime().addShutdownHook(handleThread);    //handleThread是信号处理线程。

ShutdownHook响应的信号如下：

-1：如果使用了nohup则不响应；
-2：如果使用了后台&则不响应；
-15：都响应。

注意事项：

不要使用kill -9来结束进程，这样ShutdownHook得不到执行；
ShutdownHook要尽量短。计算机在关机前，会给所有的进程发送一个SIGTERM信号，等若干秒后就直接发送SIGKILL了；
ShutdownHook要保证线程安全。如果多次发送信号，那么ShutdownHook被不同的线程多次执行；

三、SignalHandler

用户可以自定义SignalHander对特定信号进行处理。

class DebugSignalHandler implements SignalHandler
{
   public static void listenTo(String name) {
      Signal signal = new Signal(name);
      Signal.handle(signal, new DebugSignalHandler());
   }
 
   public void handle(Signal signal) {
      System.out.println("Signal: " + signal);
      if (signal.toString().trim().equals("SIGTERM")) {
         System.out.println("SIGTERM raised, terminating...");
         System.exit(1);
      }
   }
}

Java对每个信号都启动一个线程进行处理。注册TERM信号，就启动"SIGTERM handler" 线程。即便主线程被阻塞，信号依然可以得到处理。由于对信号的处理是多线程的，所以应保证信号处理实例SignalHandler应该是线程安全的。

四、总结

ShutdownHook只响应1、2、15三种信号，而JVM一般用nohup...&的方式启动，所以会忽略1、2两种信号；
ShutdownHook触发时，多个钩子会并发无序执行。如果资源关闭上有先后依赖则会有问题；

4.1 优雅关闭

由于ShutdownHook的并发无序执行，所以我们在优雅关闭时不能直接kill -15。比如有残留请求的情况，如果部分资源已关闭，那么残留请求的执行会有异常。

正确流程如下：

kill -12：等待10s。用户自定义SignalHandler处理12信号，而且此时所有的资源都是正常状态。1）告知上游该服务已关闭，不要再发请求；2）处理残留的请求；3）其他需要正常关闭的操作。
kill -15：等待10s。这时会并发无序执行注册的ShutdownHook，很有可能不需要10sJVM就退出了。
kill -9：如果kill -15还没有终止JVM，则直接强制退出。

这里的优雅就体现在第一步的10秒kill -12，在资源都正常的情况下给业务一些时间来正常关闭服务。

五、参考