如何優雅地停止 Spring Boot 應用?
阿新 • • 發佈:2020-06-08
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