面試官：你知道Dubbo怎么做優雅上下線的嗎？你：優雅上下線是啥？

最近無論是校招還是社招，都進行的如火如荼，我也承擔了很多的面試作業，在一次面試程序中，和候選人聊了一些關于Dubbo的知識，

Dubbo是一個比較著名的RPC框架，很多人對于他的一些網路通信、通信協議、動態代理等等都有一定的了解，這位候選人也一樣，

但是，我接下來問了他一個問題：你們在使用Dubbo的時候，應用如果重啟，怎么保證一個請求不會被中斷處理的呢？

他沒怎么說的上來，我以為他不理解我的問題，我接著問他：我就是想問下Dubbo是如何做優雅上下線的你知道嗎？

接著他問我：優雅上下線是啥？？

好吧，

這篇文章，我來介紹一下這個知識點吧，

優雅上下線

關于"優雅上下線"這個詞，我沒找到官方的解釋，我嘗試解釋一下這是什么，

首先，上線、下線大家一定都很清楚，比如我們一次應用發布程序中，就需要先將應用服務停掉，然后再把服務啟動起來，這個過成就包含了一次下線和一次上線，

那么，"優雅"怎么理解呢？

先說什么情況我們認為不優雅：

1、服務停止時，沒有關閉對應的監控，導致應用停止后發生大量報警，

2、應用停止時，沒有通知外部呼叫方，很多請求還會過來，導致很多呼叫失敗，

3、應用停止時，有執行緒正在執行中，執行了一半，JVM行程就被干掉了，

4、應用啟動時，服務還沒準備好，就開始對外提供服務，導致很多失敗呼叫，

5、應用啟動時，沒有檢查應用的健康狀態，就開始對外提供服務，導致很多失敗呼叫，

以上，都是我們認為的不優雅的情況，那么，反過來，優雅上下線就是一種避免上述情況發生的手段，

一個應用的優雅上下線涉及到的內容其實有很多，從底層的作業系統、容器層面，到編程語言、框架層面，再到應用架構層面，涉及到的知識很廣泛，

其實，優雅上下線中，最重要的還是優雅下線，因為如果下執行緒序不優雅的話，就會發生很多呼叫失敗了、服務找不到等問題，所以很多時候，大家也會提優雅停機這樣的概念，

本文后面介紹的優雅上下線也重點關注優雅停機的程序，

作業系統&容器的優雅上下線

關于作業系統，我之前有一篇文章專門介紹過這個話題，可能大家沒有注意到，那時候介紹的主題是為什么不能在線上機器中隨便執行kill -9，

其實，這背后的思考就是優雅上下線，

我們知道，kill -9之所以不建議使用，是因為kill -9特別強硬，系統會發出SIGKILL信號，他要求接收到該信號的程式應該立即結束運行，不能被阻塞或者忽略，

這個程序顯然是不優雅的，因為應用立刻停止的話，就沒辦法做收尾動作，而更優雅的方式是kill -15，

當使用kill -15時，系統會發送一個SIGTERM的信號給對應的程式，當程式接收到該信號后，具體要如何處理是自己可以決定的，

kill -15會通知到應用程式，這就是作業系統對于優雅上下線的最基本的支持，

以前，在作業系統之上就是應用程式了，但是，自從容器化技術推出之后，在作業系統和應用程式之間，多了一個容器層，而Docker、k8s等容器其實也是支持優雅上下線的，

如Docker中同樣提供了兩個命令， docker stop 和 docker kill

docker stop就像kill -15一樣，他會向容器內的行程發送SIGTERM信號，在10S之后（可通過引數指定）再發送SIGKILL信號，

而docker kill就像kill -9，直接發送SIGKILL信號，

JVM的優雅上下線

在作業系統、容器等對優雅上下線有了基本的支持之后，在接收到docker stop、kill -15等命令后，會通知應用行程進行行程關閉，

而Java應用在運行時就是一個獨立運行的行程，這個行程是如何關閉的呢？

Java程式的終止運行是基于JVM的關閉實作的，JVM關閉方式分為正常關閉、強制關閉和例外關閉3種，

這其中，正常關閉就是支持優雅上下線的，正常關閉程序中，JVM可以做一些清理動作，比如洗掉臨時檔案，

當然，開發者也是可以自定義做一些額外的事情的，比如通知應用框架優雅上下線操作，

而這種機制是通過JDK中提供的shutdown hook實作的，JDK提供了Java.Runtime.addShutdownHook(Thread hook)方法，可以注冊一個JVM關閉的鉤子，

例子如下：

package com.hollis;

public class ShutdownHookTest {

    public static void main(String[] args) {
        boolean flag = true;
        Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(() -> {
            System.out.println("hook execute...");
        }));

        while (flag) {
            // app is runing
        }

        System.out.println("main thread execute end...");
    }
}

執行命令：

? jps
6520 ShutdownHookTest
6521 Jps
? kill 6520

控制臺輸出內容：

hook execute...
Process finished with exit code 143 (interrupted by signal 15: SIGTERM)

可以看到，當我們使用kill（默認kill -15）關閉行程的時候，程式會先執行我注冊的shutdownHook，然后再退出，并且會給出一個提示：interrupted by signal 15: SIGTERM

Spring的優雅上下線

有了JVM提供的shutdown hook之后，很多框架都可以通過這個機制來做優雅下線的支持，

比如Spring，他就會向JVM注冊一個shutdown hook，在接收到關閉通知的時候，進行bean的銷毀，容器的銷毀處理等操作，

同時，作為一個成熟的框架，Spring也提供了事件機制，可以借助這個機制實作更多的優雅上下線功能，

ApplicationListener是Spring事件機制的一部分，與抽象類ApplicationEvent類配合來完成ApplicationContext的事件機制，

開發者可以實作ApplicationListener介面，監聽到 Spring 容器的關閉事件（ContextClosedEvent），來做一些特殊的處理：

@Component
public class MyListener implements ApplicationListener<ContextClosedEvent> {

    @Override
    public void onApplicationEvent(ContextClosedEvent event) {
        // 做容器關閉之前的清理作業
    }

}

Dubbo的優雅上下線

因為Spring中提供了ApplicationListener介面，幫助我們來監聽容器關閉事件，那么，很多web容器、框架等就可以借助這個機制來做自己的優雅上下線操作，

如tomcat、dubbo等都是這么做的，

這里簡答說一下Dubbo的，在Dubbo的官網中，有關于優雅停機的介紹：



應用在停機時，接收到關閉通知時，會先把自己標記為不接受（發起）新請求，然后再等待10s（默認是10秒）的時候，等執行中的執行緒執行完，

那么，之所以他能做這些事，是因為從作業系統、到JVM、到Spring等都對優雅停機做了很好的支持，

關于Dubbo各個版本中具體是如何借助JVM的shutdown hook機制、或者說Spring的事件機制昨的優雅停機，我的一位同事的一篇文章介紹的很清晰，大家可以看下：

https://www.cnkirito.moe/dubbo-gracefully-shutdown/

在從Dubbo 2.5 到 Dubbo 2.7介紹了歷史版本中，Dubbo為了解決優雅上下線問題所遇到的問題和方案，

目前，Dubbo中實作方式如下，同樣是用到了Spring的事件機制：

public class SpringExtensionFactory implements ExtensionFactory {
    public static void addApplicationContext(ApplicationContext context) {
        CONTEXTS.add(context);
        if (context instanceof ConfigurableApplicationContext) {
            ((ConfigurableApplicationContext) context).registerShutdownHook();
            DubboShutdownHook.getDubboShutdownHook().unregister();
        }
        BeanFactoryUtils.addApplicationListener(context, SHUTDOWN_HOOK_LISTENER);
    }
}

總結

本文從作業系統開始，分別介紹了Linux、Docker、JVM、Spring、Dubbo等對優雅停機的支持，

可以看到，一個簡單的優雅停機功能，上下游需要這么多底層基礎設施和上層應用的支持，

相信通過學習本文，你一定對優雅上下線有了更多的了解，

除此之外，我還希望你，通過本文以后，遇到一些實際問題的時候，可以想到文中提到的shutdown hook機制、Spring的event機制，很多時候，這些機制都能幫助我們解決很多問題，

我在作業中，就有很多次使用過這樣的機制的實體，后面有機會給大家介紹幾個實體，

參考 ：

https://zhuanlan.zhihu.com/p/29093407

https://www.cnkirito.moe/dubbo-gracefully-shutdown/