StringBoot如何进行优雅停机

Posted 2023-05-16

参考技术A

无论是Linux的 Kill -9 pid 还是windows的 taskkill /f /pid 强制关闭进程，都会带来一些副作用，如：

Java是通过 JDK 的 ShutdownHook 来完成优雅停机的，当程序接收到退出指令后，会标记为退出状态，此时不再接收新的消息，然后将积压的消息处理完后回收资源，最后关闭线程。所以不能直接使用 kill -9 PID 等强制关闭指令，只有通过 kill -2 PID （Ctrl + C） 或 kill PID （kill -15 PID） 时，才会通知程序调用 ShutdownHook 方法。通常优雅停机需要有等待超时机制，如果在规定时间内还未完成退出前的操作，则由直接调用 kill -9 PID ，强制退出。

spring boot 2.3.x 版本以后，内置了优雅停机的机制，也就不需要自行扩展容器的线程池来处理， 目前spring boot嵌入式支持的web服务器（Jetty、Reactor Netty、Tomcat 和 Undertow）以及反应式和基于Servlet的web 应用程序都支持优雅停机功能。只需在 application.yml 中添加如下配置即可。

mq从零开始实现 mq-05-实现优雅停机

前景回顾

【mq】从零开始实现 mq-01-生产者、消费者启动

【mq】从零开始实现 mq-02-如何实现生产者调用消费者？

【mq】从零开始实现 mq-03-引入 broker 中间人

【mq】从零开始实现 mq-04-启动检测与实现优化

【mq】从零开始实现 mq-05-实现优雅停机

为什么需要优雅关闭？

我记得多年前，那个时候 rpc 框架主流用的还是 dubbo，每次都是半夜还是上线，上线上完基本都是凌晨 2-3 点。

为什么要半夜上线呢？

因为这个时候一般业务流量最低。

还有就是上线发布，每次都要人工等待一段几分钟。

因为 rpc 调用入口已经关闭了，但是本身可能还没有处理完。

那么有没有方法可以让服务的关闭更加优雅，而不是人工等待呢？

实现思路

人工等待几分钟的方式一般可以解决问题，但是大部分情况是无用功，还比较浪费时间。

比较自然的一种方式是引入钩子函数。

当应用准备关闭时，首先判断是否存在处理中的请求，不存在则直接关闭；存在，则等待请求完成再关闭。

实现

生产者和消费者是类似的，我们以生产者为例。

启动实现的调整

@Override
public synchronized void run() 
    this.paramCheck();
    // 启动服务端
    log.info("MQ 生产者开始启动客户端 GROUP:  brokerAddress: ",
            groupName, brokerAddress);
    try 
        //0. 配置信息
        ProducerBrokerConfig config = ProducerBrokerConfig.newInstance()
                .groupName(groupName)
                .brokerAddress(brokerAddress)
                .check(check)
                .respTimeoutMills(respTimeoutMills)
                .invokeService(invokeService)
                .statusManager(statusManager);

        //1. 初始化
        this.producerBrokerService.initChannelFutureList(config);
        //2. 连接到服务端
        this.producerBrokerService.registerToBroker();

        //3. 标识为可用
        statusManager.status(true);

        //4. 添加钩子函数
        final DefaultShutdownHook rpcShutdownHook = new DefaultShutdownHook();
        rpcShutdownHook.setStatusManager(statusManager);
        rpcShutdownHook.setInvokeService(invokeService);
        rpcShutdownHook.setWaitMillsForRemainRequest(waitMillsForRemainRequest);
        rpcShutdownHook.setDestroyable(this.producerBrokerService);
        ShutdownHooks.rpcShutdownHook(rpcShutdownHook);
        log.info("MQ 生产者启动完成");
     catch (Exception e) 
        log.error("MQ 生产者启动遇到异常", e);
        throw new MqException(ProducerRespCode.RPC_INIT_FAILED);
    

状态管理类

这里我们引入 statusManager 管理整体的状态。

默认的如下：

public class StatusManager implements IStatusManager 

    private boolean status;

    @Override
    public boolean status() 
        return this.status;
    

    @Override
    public IStatusManager status(boolean status) 
        this.status = status;

        return this;
    

就是对一个是否可用的状态进行维护，然后在 channel 获取等地方便于判断当前服务的状态。

钩子函数

DefaultShutdownHook 实现如下：

public class DefaultShutdownHook extends AbstractShutdownHook 

    /**
     * 调用管理类
     * @since 0.0.5
     */
    private IInvokeService invokeService;

    /**
     * 销毁管理类
     * @since 0.0.5
     */
    private Destroyable destroyable;

    /**
     * 状态管理类
     * @since 0.0.5
     */
    private IStatusManager statusManager;

    /**
     * 为剩余的请求等待时间
     * @since 0.0.5
     */
    private long waitMillsForRemainRequest = 60 * 1000;

    //get & set

    /**
     * （1）设置 status 状态为等待关闭
     * （2）查看是否 @link IInvokeService#remainsRequest() 是否包含请求
     * （3）超时检测-可以不添加，如果难以关闭成功，直接强制关闭即可。
     * （4）关闭所有线程池资源信息
     * （5）设置状态为成功关闭
     */
    @Override
    protected void doHook() 
        statusManager.status(false);
        // 设置状态为等待关闭
        logger.info("[Shutdown] set status to wait for shutdown.");

        // 循环等待当前执行的请求执行完成
        long startMills = System.currentTimeMillis();
        while (invokeService.remainsRequest()) 
            long currentMills = System.currentTimeMillis();
            long costMills = currentMills - startMills;
            if(costMills >= waitMillsForRemainRequest) 
                logger.warn("[Shutdown] still remains request, but timeout, break.");
                break;
            

            logger.debug("[Shutdown] still remains request, wait for a while.");
            DateUtil.sleep(10);
        

        // 销毁
        destroyable.destroyAll();

        // 设置状态为关闭成功
        statusManager.status(false);
        logger.info("[Shutdown] set status to shutdown success.");
    

（1）进行关闭前，首先判断通过 invokeService.remainsRequest() 判断是否有未处理完的消息，有则进行等待。

（2）当然，我们还需要考虑网络消息丢失的场景，不可能一直等待。

所以引入了超时中断，最大等待时间也是可以自行定义的。

if(costMills >= waitMillsForRemainRequest) 
    logger.warn("[Shutdown] still remains request, but timeout, break.");
    break;

（3）关闭之后

将 status 设置为 false，标识当前服务不可用。

小结

随着 rpc 技术的成熟，优雅关闭已经成为一个很基本的功能点。

一个小小的改动，可以节约生产发布时间，早点下班陪陪家人。

希望本文对你有所帮助，如果喜欢，欢迎点赞收藏转发一波。

我是老马，期待与你的下次重逢。

开源地址

拓展阅读

rpc-从零开始实现 rpc https://github.com/houbb/rpc