Java ShutdownHook原理詳解
在java程序中，很容易在進程結束時添加一個鉤子，即ShutdownHook。通常在程序啟動時加入以下代碼即可
Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(){ @Override public void run() {System.out.println('I’m shutdown hook...'); }});
有了ShutdownHook我們可以
在進程結束時做一些善后工作，例如釋放占用的資源，保存程序狀態等 為優雅（平滑）發布提供手段，在程序關閉前摘除流量不少java中間件或框架都使用了ShutdownHook的能力，如dubbo、spring等。
spring中在application context被load時會注冊一個ShutdownHook。 這個ShutdownHook會在進程退出前執行銷毀bean，發出ContextClosedEvent等動作。 而dubbo在spring框架下正是監聽了ContextClosedEvent，調用dubboBootstrap.stop()來實現清理現場和dubbo的優雅發布，spring的事件機制默認是同步的，所以能在publish事件時等待所有監聽者執行完畢。
ShutdownHook原理ShutdownHook的數據結構與執行順序 當我們添加一個ShutdownHook時，會調用ApplicationShutdownHooks.add(hook)，往ApplicationShutdownHooks類下的靜態變量private static IdentityHashMap<Thread, Thread> hooks添加一個hook，hook本身是一個thread對象 ApplicationShutdownHooks類初始化時會把hooks添加到Shutdown的hooks中去，而Shutdown的hooks是系統級的ShutdownHook，并且系統級的ShutdownHook由一個數組構成，只能添加10個 系統級的ShutdownHook調用了thread類的run方法，所以系統級的ShutdownHook是同步有序執行的private static void runHooks() { for (int i=0; i < MAX_SYSTEM_HOOKS; i++) {try { Runnable hook; synchronized (lock) {// acquire the lock to make sure the hook registered during// shutdown is visible here.currentRunningHook = i;hook = hooks[i]; } if (hook != null) hook.run();} catch(Throwable t) { if (t instanceof ThreadDeath) {ThreadDeath td = (ThreadDeath)t;throw td; }} }} 系統級的ShutdownHook的add方法是包可見，即我們不能直接調用它 ApplicationShutdownHooks位于下標1處，且應用級的hooks，執行時調用的是thread類的start方法，所以應用級的ShutdownHook是異步執行的，但會等所有hook執行完畢才會退出。
static void runHooks() { Collection<Thread> threads; synchronized(ApplicationShutdownHooks.class) {threads = hooks.keySet();hooks = null; } for (Thread hook : threads) {hook.start(); } for (Thread hook : threads) {while (true) { try {hook.join();break; } catch (InterruptedException ignored) { }} }}
用一副圖總結如下：
從Shutdown的runHooks順藤摸瓜，我們得出以下這個調用路徑
Shutdown.exit跟進Shutdown.exit的調用方，發現有 Runtime.exit 和 Terminator.setup
Runtime.exit 是代碼中主動結束進程的接口 Terminator.setup 被 initializeSystemClass 調用，當第一個線程被初始化的時候被觸發，觸發后注冊了一個信號監控函數，捕獲kill發出的信號，調用Shutdown.exit結束進程這樣覆蓋了代碼中主動結束進程和被kill殺死進程的場景。
主動結束進程不必介紹，這里說一下信號捕獲。在java中我們可以寫出如下代碼來捕獲kill信號，只需要實現SignalHandler接口以及handle方法，程序入口處注冊要監聽的相應信號即可，當然不是每個信號都能捕獲處理。
public class SignalHandlerTest implements SignalHandler { public static void main(String[] args) {Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread() { @Override public void run() {System.out.println('I’m shutdown hook '); }});SignalHandler sh = new SignalHandlerTest();Signal.handle(new Signal('HUP'), sh);Signal.handle(new Signal('INT'), sh);//Signal.handle(new Signal('QUIT'), sh);// 該信號不能捕獲Signal.handle(new Signal('ABRT'), sh);//Signal.handle(new Signal('KILL'), sh);// 該信號不能捕獲Signal.handle(new Signal('ALRM'), sh);Signal.handle(new Signal('TERM'), sh);while (true) { System.out.println('main running'); try {Thread.sleep(2000L); } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace(); }} } @Override public void handle(Signal signal) {System.out.println('receive signal ' + signal.getName() + '-' + signal.getNumber());System.exit(0); }}
要注意的是通常來說，我們捕獲信號，做了一些個性化的處理后需要主動調用System.exit，否則進程就不會退出了，這時只能使用kill -9來強制殺死進程了。
而且每次信號的捕獲是在不同的線程中，所以他們之間的執行是異步的。
Shutdown.shutdown這個方法可以看注釋
/* Invoked by the JNI DestroyJavaVM procedure when the last non-daemon * thread has finished. Unlike the exit method, this method does not * actually halt the VM. */
翻譯一下就是該方法會在最后一個非daemon線程（非守護線程）結束時被JNI的DestroyJavaVM方法調用。
java中有兩類線程，用戶線程和守護線程，守護線程是服務于用戶線程，如GC線程，JVM判斷是否結束的標志就是是否還有用戶線程在工作。 當最后一個用戶線程結束時，就會調用 Shutdown.shutdown。這是JVM這類虛擬機語言特有的'權利'，倘若是golang這類編譯成可執行的二進制文件時，當全部用戶線程結束時是不會執行ShutdownHook的。
舉個例子，當java進程正常退出時，沒有在代碼中主動結束進程，也沒有kill，就像這樣
public static void main(String[] args) { Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread() {@Overridepublic void run() { super.run(); System.out.println('I’m shutdown hook ');} });}
當main線程運行完了后，也能打印出I’m shutdown hook，反觀golang就做不到這一點（如果可以做到，可以私信告訴我，我是個golang新手）
通過如上兩個調用的分析，我們概括出如下結論：
我們能看出java的ShutdownHook其實覆蓋的非常全面了，只有一處無法覆蓋，即當我們殺死進程時使用了kill -9時，由于程序無法捕獲處理，進程被直接殺死，所以無法執行ShutdownHook。
總結綜上，我們得出一些結論
重寫捕獲信號需要注意主動退出進程，否則進程可能永遠不會退出，捕獲信號的執行是異步的 用戶級的ShutdownHook是綁定在系統級的ShutdownHook之上，且用戶級是異步執行，系統級是同步順序執行，用戶級處于系統級執行順序的第二位 ShutdownHook 覆蓋的面比較廣，不論是手動調用接口退出進程，還是捕獲信號退出進程，抑或是用戶線程執行完畢退出，都會執行ShutdownHook，唯一不會執行的就是kill -9以上就是Java ShutdownHook原理詳解的詳細內容，更多關于Java ShutdownHook原理的資料請關注好吧啦網其它相關文章！
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