フックを使用して JVM を正常にシャットダウンするにはどうすればよいですか?

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序文

1. 基本的な概要

プログラムの起動は非常に簡単で、通常は起動時にいくつかのリソースの事前ロードが実行されます。ただし、シャットダウン時に、プリロードされたリソースが起動時に完全にクリーンアップされないことがあるため、フック関数を使用してこれを完了することができます。

2. JVMシャットダウンシナリオの分類

写真を見てみましょう。この写真は CSDN ブログの BarryWang から提供されたもので、ここで説明したいと思います。

上記からわかるように、JVM のシャットダウンは主に 3 つのカテゴリに分かれており、1 つ目は通常のシャットダウン、2 つ目は異常なシャットダウン、3 つ目は強制シャットダウンです。最初の 2 つの方法では、フック関数を使用して正常に閉じることができますが、強制的に閉じる場合はフック関数は機能しません。

これらの概念を念頭に置いて、デモンストレーション用のケースを直接使用し、分析してみましょう。

1. コードデモンストレーションフック関数

1. JVMが正常にシャットダウンする

コードを直接見てみましょう。

パブリッククラステスト{
パブリックボイドスタート(){
  Runtime.getRuntime().addShutdownHook(新しいスレッド(()->
    System.out.println ( "フック関数が実行されました。ここでリソースを閉じることができます" )
  ));
 }
公共 静的void main(String[] args)は例外をスローします{
  新しいテスト().start();
  System.out.println ( "メインアプリケーションが実行中です" ) ;
 }
 }
 //コンソール出力
//メインアプリケーションが実行中
//フック関数が実行され、ここでリソースを閉じることができます

コンソール出力を見ると、メインアプリケーションの実行後にフック関数が呼び出され、その後 JVM が正式にシャットダウンされることがわかります。

2. 異常閉鎖

コードのデモを直接見てみましょう。ここでは、異常終了の 2 番目の OOM 状況を示します。まずヒープサイズを 20M に設定し、コード内に 500M のオブジェクトを作成すると、OOM が発生します。パラメータは -Xmx20M です。

パブリッククラステスト{
パブリックボイドスタート(){
  Runtime.getRuntime().addShutdownHook(新しいスレッド(()->
    System.out.println ( "フック関数が実行されました。ここでリソースを閉じることができます" )
  ));
 }
公共 静的void main(String[] args)は例外をスローします{
  新しいテスト().start();
  System.out.println ( "メインアプリケーションが実行中です" ) ;
  ランタイムを取得します。
  バイト[] b = 新しいバイト[500*1024*1024];
 }
 }
 //コンソール出力
//メインアプリケーションが実行中
//フック関数が実行され、ここでリソースを閉じることができます

コンソールから、異常終了した場合でもフック関数が呼び出されることがわかります。

3. 強制終了

ここでは、Runtime.getRuntime().halt() を使用して、強力なシャットダウンを示します。このメソッドと System.exit の違いは、System.exit はフック関数を実行しますが、Runtime.getRuntime().halt() は実行しないことです。

パブリッククラステスト{
パブリックボイドスタート(){
  Runtime.getRuntime().addShutdownHook(新しいスレッド(()->
    System.out.println ( "フック関数が実行されました。ここでリソースを閉じることができます" )
  ));
 }
公共 静的void main(String[] args)は例外をスローします{
  新しいテスト().start();
  System.out.println ( "メインアプリケーションが実行中です" ) ;
  ランタイムを取得します。
 }
 }
 //コンソール出力
//メインアプリケーションが実行中

上記のコードの出力から、Runtime.getRuntime().halt(1) を呼び出すと JVM が強制的にシャットダウンされ、フック関数は実行される前にシャットダウンされることがわかります。ただし、System.exit を使用すると、引き続き実行されます。したがって、JVM をシャットダウンするには通常、System.exit が使用されます。

4.フック機能を削除する

上記はフック関数の役割を示しています。簡単に取り外せる場合もあります。

パブリッククラステスト{
公共 静的void main(String[] args)は例外をスローします{
  //新しいTest().start();
  スレッド willNotRun = new Thread(() ->
   システム。 out .println( "実行されません!" ));
  Runtime.getRuntime().addShutdownHook(willNotRun);
  System.out.println ( "メインアプリケーションが実行中です" ) ;
  Runtime.getRuntime().removeShutdownHook(willNotRun);
 }
 }
 //コンソール出力
//メインアプリケーションが実行中

さて、フック関数の基本的な動作はここに書かれています。使い方は比較的簡単です。しかし、以前に Spring の起動プロセスを見たことがあるのですが、その起動プロセスをもう一度見てみると、フック関数も使用されていることがわかりました。

2. 典型的なアプリケーションシナリオ

1. Springを使用する

Spring がコンテキストを閉じるときに、フック関数を使用して残りのリソースを閉じることができます。この方法は、ApplicationContext を使用してフック関数を登録することです。

 ApplicationContext.registerShutdownHook();
 //上記のコードは分析して見ることができます
パブリックvoid registerShutdownHook() {
    this.shutdownHook がnullの場合
      this.shutdownHook = 新しいスレッド() {
        @オーバーライド
パブリックボイド実行（）{
          //スプリングは正常に閉じます
          クローズ();
        }
      };
      //残りのリソースを閉じるためのフック関数を呼び出す
      Runtime.getRuntime().addShutdownHook(this.shutdownHook);
    }
 }

ソースコードからわかるように、Spring は実際にシャットダウンするために Java のフック関数を呼び出します。

2. その他の用途

多くのブログで、Spark と Hadoop のシャットダウンも目にしました。ソースコードを読んでいないので、ここでは結論を述べます。その他の使用シナリオでは、基本的に Java フック関数が呼び出されて実行されます。

結論は

JVM をシャットダウンするときに、フック関数をカプセル化してスレッドを正常にシャットダウンすることができます。ただし、使用時には以下の点に注意する必要があります。

1. フック関数は本質的にはスレッドである

複数のフックが同時に実行され、JVM はそれらの実行順序を保証しません。したがって、一連の操作を 1 つのフックで実行するのが最適です。

2. フック内に新しいフックを作成できなくなりました

シャットダウンフックでは、フックの登録や削除などの操作を実行することはできません。そうしないと、JVM によって IllegalStateException がスローされます。 System.exit() も使用できません。前述のように、System.exit() はフック関数の実行をトリガーしますが、Runtime.halt() はシャットダウンを強制できるため、Runtime.halt() でも実行できます。