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如何優雅地停止 Spring Boot 應用?

首先來介紹下什麼是優雅地停止,簡而言之,就是對應用程序傳送停止指令之後,能保證**正在執行的業務操作不受影響,可以繼續完成已有請求的處理,但是停止接受新請求**。 在 Spring Boot 2.3 中增加了新特性**優雅停止**,目前 Spring Boot 內建的四個嵌入式 Web 伺服器(`Jetty、Reactor Netty、Tomcat 和 Undertow`)以及反應式和基於 Servlet 的 Web 應用程式都支援優雅停止。 下面,我們先用新版本嘗試下: ## Spring Boot 2.3 優雅停止 首先建立一個 Spring Boot 的 Web 專案,版本選擇 `2.3.0.RELEASE`,Spring Boot `2.3.0.RELEASE` 版本內建的 Tomcat 為 `9.0.35`。 然後需要在 `application.yml` 中新增一些配置來啟用優雅停止的功能: ``` # 開啟優雅停止 Web 容器,預設為 IMMEDIATE:立即停止 server: shutdown: graceful # 最大等待時間 spring: lifecycle: timeout-per-shutdown-phase: 30s ``` 其中,平滑關閉內建的 Web 容器(以 Tomcat 為例)的入口程式碼在 `org.springframework.boot.web.embedded.tomcat` 的 `GracefulShutdown` 裡,大概邏輯就是先停止外部的所有新請求,然後再處理關閉前收到的請求,有興趣的可以自己去看下。 內嵌的 Tomcat 容器平滑關閉的配置已經完成了,那麼如何優雅關閉 Spring 容器了,就需要 Actuator 來實現 Spring 容器的關閉了。 然後加入 `actuator` 依賴,依賴如下所示: ``` org.springframework.boot spring-boot-starter-actuator ``` 然後接著再新增一些配置來暴露 actuator 的 shutdown 介面: ``` # 暴露 shutdown 介面 management: endpoint: shutdown: enabled: true endpoints: web: exposure: include: shutdown ``` 其中通過 Actuator 關閉 Spring 容器的入口程式碼在 `org.springframework.boot.actuate.context` 包下 `ShutdownEndpoint` 類中,主要的就是執行 `doClose()` 方法關閉並銷燬 `applicationContext`,有興趣的可以自己去看下。 配置搞定後,然後在 `controller` 包下建立一個 `WorkController` 類,並有一個 `work` 方法,用來模擬複雜業務耗時處理流程,具體程式碼如下: ``` @RestController public class WorkController { @GetMapping("/work") public String work() throws InterruptedException { // 模擬複雜業務耗時處理流程 Thread.sleep(10 * 1000L); return "success"; } } ``` 然後,我們啟動專案,先用 Postman 請求 `http://localhost:8080/work` 處理業務: ![](https://img-blog.csdnimg.cn/20200520230257966.png) 然後在這個時候,呼叫 `http://localhost:8080/actuator/shutdown` 就可以執行優雅地停止,返回結果如下: ``` { "message": "Shutting down, bye..." } ``` 如果在這個時候,發起新的請求 `http://localhost:8080/work`,會沒有反應: ![](https://img-blog.csdnimg.cn/20200520230533642.png) 再回頭看第一個請求,返回了結果:`success`。 其中有幾條服務日誌如下: ``` 2020-05-20 23:05:15.163 INFO 102724 --- [ Thread-253] o.s.b.w.e.tomcat.GracefulShutdown : Commencing graceful shutdown. Waiting for active requests to complete 2020-05-20 23:05:15.287 INFO 102724 --- [tomcat-shutdown] o.s.b.w.e.tomcat.GracefulShutdown : Graceful shutdown complete 2020-05-20 23:05:15.295 INFO 102724 --- [ Thread-253] o.s.s.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor : Shutting down ExecutorService 'applicationTaskExecutor' ``` 從日誌中也可以看出來,當呼叫 `shutdown` 介面的時候,會先等待請求處理完畢後再優雅地停止。 到此為止,Spring Boot 2.3 的優雅關閉就講解完了,是不是很簡單呢?如果是在之前不支援優雅關閉的版本如何去做呢? ## Spring Boot 舊版本優雅停止 在這裡介紹 GitHub 上 issue 裡 Spring Boot 開發者提供的一種方案: 選取的 Spring Boot 版本為 `2.2.6.RELEASE`,首先要實現 `TomcatConnectorCustomizer` 介面,該介面是自定義 `Connector` 的回撥介面: ``` @FunctionalInterface public interface TomcatConnectorCustomizer { void customize(Connector connector); } ``` 除了定製 `Connector` 的行為,還要實現 `ApplicationListener` 介面,因為要監聽 Spring 容器的關閉事件,即當前的 ApplicationContext 執行 `close()` 方法,這樣我們就可以在請求處理完畢後進行 Tomcat 執行緒池的關閉,具體的實現程式碼如下: ``` @Bean public GracefulShutdown gracefulShutdown() { return new GracefulShutdown(); } private static class GracefulShutdown implements TomcatConnectorCustomizer, ApplicationListener { private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(GracefulShutdown.class); private volatile Connector connector; @Override public void customize(Connector connector) { this.connector = connector; } @Override public void onApplicationEvent(ContextClosedEvent event) { this.connector.pause(); Executor executor = this.connector.getProtocolHandler().getExecutor(); if (executor instanceof ThreadPoolExecutor) { try { ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = (ThreadPoolExecutor) executor; threadPoolExecutor.shutdown(); if (!threadPoolExecutor.awaitTermination(30, TimeUnit.SECONDS)) { log.warn("Tomcat thread pool did not shut down gracefully within 30 seconds. Proceeding with forceful shutdown"); } } catch (InterruptedException ex) { Thread.currentThread().interrupt(); } } } } ``` 有了定製的 `Connector` 回撥,還需要在啟動過程中新增到內嵌的 Tomcat 容器中,然後等待監聽到關閉指令時執行,`addConnectorCustomizers` 方法可以把定製的 `Connector` 行為新增到內嵌的 Tomcat 中,具體程式碼如下: ``` @Bean public ConfigurableServletWebServerFactory tomcatCustomizer() { TomcatServletWebServerFactory factory = new TomcatServletWebServerFactory(); factory.addConnectorCustomizers(gracefulShutdown()); return factory; } ``` 到此為止,內建的 Tomcat 容器平滑關閉的操作就完成了,Spring 容器優雅停止上面已經說過了,再次就不再贅述了。 通過測試,同樣可以達到上面那樣優雅停止的效果。 # 總結 本文主要講解了 Spring Boot 2.3 版本和舊版本的優雅停止,避免強制停止導致正在處理的業務邏輯會被中斷,進而導致產生業務異常的情形。 另外使用 Actuator 的同時要注意安全問題,比如可以通過引入 `security` 依賴,開啟安全限制並進行身份驗證,設定單獨的 Actuator 管理埠並配置只對內網開放等。 本文的完整程式碼在 `https://github.com/wupeixuan/SpringBoot-Learn` 的 `graceful-shutdown` 目錄下。 **最好的關係就是互相成就**,大家的**在看、轉發、留言**三連就是我創作的最大動力。 > 參考 > > https://github.com/spring-projects/spring-boot/issues/4657 > > https://github.com/wupeixuan/SpringBoot-Learn