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JVM钩子函数的使用场景介绍

2022年10月03日47JeffreyZhao
目录
  • 一、问题引入

    • 背景

    • 原始思路

  • 二、JVM钩子使用场景

    • 正常关闭

    • 异常关闭

    • 强制关闭

  • 三、回归问题

    一、问题引入

    背景

    在编写一个需要持续在后台运行的程序的时候遇到了这样的场景:我的程序在主函数中创建了一个线程池周期性地执行任务,我希望主线程和线程池都持续运行,但如果收到外部的关闭信号时,主线程和线程池也都能同时退出。想到的就是程序结束的时候需要有一个stop()方法去手动关闭线程池,但是怎么控制这个stop()方法在我想要的时候调用,以什么形式去接收外部的关闭信号也成了需要考虑的问题。

    原始思路

    最开始的尝试是我将程序的运行和停止分别用"start"和"stop"两种状态表示,然后用一个状态文件state去记录当前的状态(程序启动时默认是"start"),如果想要关闭这个正在运行的程序,就去修改状态文件state,将里面内容变为"stop"。同时在主函数中打开这个状态文件,循环监听里面的内容,如果发现变为"stop",就去调用stop()方法执行关闭逻辑。按照这个思路,我写了一个简单的程序在IDEA中测试了一下效果,发现是可行的。但是当我将程序打包,在mac系统上运行jar包进行测试的时候,不知什么原因,程序总是读到state文件刚打开时的内容,不能检测到state文件的变化,无法按我设想的方式进行关闭。因此只能另想办法。

    无意间看见JVM钩子函数的介绍,发现这可能正是我想要的,于是赶紧拿来试一试。

    二、JVM钩子使用场景

    JVM关闭的情况如下图所示分为三类,第一种是正常的关闭,第二种是异常关闭的情况,第三种是强制关闭的情况。

    JVM钩子函数的使用场景介绍

    JVM钩子函数对于前两种方式都可以进行优雅的关闭,但是对最后一种强制关闭就不起作用了。

    下面我会根据这三种JVM关闭过程进行简单演示。

    正常关闭

    代码如下:

    public class TestJVMHook { 
        public static void main(String[] args) { 
            Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(()-> 
                    stop() 
            )); 
            start(); 
            System.out.println("===程序正常结束==="); 
        } 
        public static void start() { 
            System.out.println("===调用start()方法==="); 
        } 
     
        public static void stop() { 
            System.out.println("===调用stop()方法==="); 
        } 
    }

    运行结果:

    ===调用start()方法===
    ===程序正常结束===
    ===调用stop()方法===

    可以看到,在钩子函数中声明了stop()方法,然后程序正常结束后会自动调用钩子函数。

    异常关闭

    异常关闭分为OOM和RuntimeException两种情况,我用除数为0的运行时异常来演示。

    代码如下:

    public class TestJVMHook { 
        public static void main(String[] args) { 
            Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(()-> 
                    stop() 
            )); 
            start(); 
            int res = 10/0; 
            System.out.println("===程序结束==="); 
        } 
        public static void start() { 
            System.out.println("===调用start()方法==="); 
        } 
     
        public static void stop() { 
            System.out.println("===调用stop()方法==="); 
        } 
    }

    运行结果:

    ===调用start()方法===
    ===调用stop()方法===
    Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
     at com.example.TestJVMHook.main(TestJVMHook.java:9)

    可以看到执行"10/0"时发生运行时异常,并不会正常打印下一行语句,但仍然会自动调用钩子函数中stop()方法。

    强制关闭

    这里我们启动一个循环程序,然后手动去关闭它。

    代码如下:

    public class TestJVMHook { 
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException { 
            Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(()-> 
                    stop() 
            )); 
            int count = 1; 
            start(); 
            while(true){ 
                System.out.println("循环计数器"+(count++)); 
                Thread.sleep(5*1000); 
            } 
        } 
        public static void start() { 
            System.out.println("===调用start()方法==="); 
        } 
     
        public static void stop() { 
            System.out.println("===调用stop()方法==="); 
        } 
    }

    启动后查看进程id,然后通过"kill -9 <pid>"强制关闭:

    JVM钩子函数的使用场景介绍

    运行结果:

    JVM钩子函数的使用场景介绍

    还是上面那段代码,再次启动,采用"kill <pid>"关闭:

    JVM钩子函数的使用场景介绍

    发现通过"kill "正常关闭可以有效调用钩子函数,但是"kill -9 "强制关闭则不会调用钩子函数。

    三、回归问题

    经过一系列测试,验证了JVM钩子函数确实可以实现我想要的资源关闭效果。由于我的程序是一个循环程序,需要手动关闭,因此可以在关闭程序的脚本中通过kill pid的方式进行钩子函数的调用。


    本文参考链接:https://www.yisu.com/zixun/609135.html