ShutdownHook- Java 優雅停機解決方案

想象一下，如果你現在剛好在 word 上寫需求文檔，電腦突然重啓。等待開機完成，你可能會發現寫了一個小時文檔沒有保存，就這麼沒了。。。

一個正在運行 Java 應用如果突然將其停止，影響不止數據丟失,還會造成其他影響。比如：

• 請求丟失：內存隊列中等待執行請求丟失
• 數據丟失：處於內存緩存中數據未持久化到磁盤
• 文件損壞：正在寫的文件沒有沒有更新完成，導致文件損壞
• 業務中斷：處理一半的業務被強行中斷，如支付成功了，卻沒有更新到數據庫中
• 服務未下線：上游服務依然往停止節點發送請求

所以在關閉服務之前，我們需要先做好善後工作，比如保存數據，清理資源，下線服務，然後才退出應用。這種有計劃平滑的關閉應用相對直接停止應用，就顯得非常『優雅』。

ps: 仔細品味，優雅停機這個詞真好~

ShutdownHook

Java 語言提供一種 ShutdownHook（鉤子）進制，當 JVM 接受到系統的關閉通知之後，調用 ShutdownHook 內的方法，用以完成清理操作，從而平滑的退出應用。

ShutdownHook代碼如下：

        Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(() -> {
            System.out.println("關閉應用，釋放資源");
        }));

Runtime.getRuntime().addShutdownHook(Thread) 需要傳入一個線程對象，後續動作將會在該異步線程內完成。除了主動關閉應用（使用 kill -15 指令）,以下場景也將會觸發 ShutdownHook :

• 代碼執行結束，JVM 正常退出
• 應用代碼中調用 System#exit 方法
• 應用中發生 OOM 錯誤，導致 JVM 關閉
• 終端中使用 Ctrl C(非後臺運行)

目前很多開源框架都是基於這個機制實現優雅停機，比如 Dubbo，Spring 等。

相關注意點

ShutdownHook 代碼實現起來相對簡單，但是我們還是需要小心下面這些坑。

Runtime.getRuntime().addShutdownHook(Thread) 可以被多次調用

我們可以多次調用 Runtime.getRuntime().addShutdownHook(Thread) 方法，從而增加多個。但是需要注意的是，多個 ShutdownHook 之間並無任何順序，Java 並不會按照加入順序執行，反而將會併發執行。

所以儘量在一個 ShutdownHook 完成所有操作。

ShutdownHook 需要儘快執行結束

不要在 ShutdownHook 執行需要被阻塞代碼，如 I/0 讀寫，這樣就會導致應用短時間不能被關閉。

 Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(() -> {
           while (true){
               System.out.println("關閉應用，釋放資源");
           }
        }));

上面代碼中，我們使用 while(true) 模擬長時間阻塞這種極端情況，關閉該應用時，應用將會一直阻塞在 while 代碼中，導致應用沒辦法被關閉。

除了阻塞之外，還需要小心其他會讓線程阻塞的行爲，比如死鎖。

爲了避免 ShutdownHook 線程被長時間阻塞，我們可以引入超時進制。如果等待一定時間之後，ShutdownHook 還未完成，由腳本直接調用 kill -9 強制退出或者 ShutdownHook 代碼中引入超時進制。

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