Java虚拟机ShutdownHooks

Java虚拟机为开发人员提供了一个回调入口，开发人员通过这个回调入口，向Java虚拟机注册任意一段代码，让Java虚拟机在将要结束运行之前，执行这段代码。这个机制通常被用来做一些资源的清理工作，tomcat容器源码中就有用到这个机制，现在对这个机制做一个介绍。

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demo

public static void main(String[] args) {    Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(){        @Override        public void run() {            System.out.println("The hook is executing");        }    });    System.out.println("The application is going to be stopped");}

但是使用Shutdown Hook时，会有一些注意的地方：

• 在某些情况下向JVM注册的hooks不会被执行
  JVM并不保证这些hooks一定会被执行，hooks是否会被执行受系统内部及外部因素影响。

  1. JVM遇到严重的内部错误的时候
  2. 用户通过操作系统向Java虚拟机进程发送SIGKILL，要求操作系统立即停止虚拟机进程时
  3. 调用Runtime.halt()停止虚拟机执行

  只有当JVM正常退出时，hooks才会被执行，应用程序抛出的运行时异常，以及JVM抛出的错误（Error）不会影响hook的执行。

• Shutdown Hook处于执行状态时，仍有可能被强制停止
  一旦hooks启动之后，仍然可能由于各种原因被停止，需要注意的是，不能在hooks中进行一些非常耗时的操作，以及资源申请操作，因为这样会造成严重问题，如死锁（JVM不会保证hooks的执行顺序，如果hooks中的代码缺少足够的同步，会造成死锁，及不一致）

• JVM不保证Shutdown Hooks的执行顺序
• Shutdown Hooks一旦开始执行，只能通过Runtime.halt()命令来停止hooks的执行，调用System.exit()并不能停止hooks的执行
• 如果Shutdown Hook中抛出了异常，并且没有被捕获，那么JVM会使用default exception handler来处理异常

tomcat中Shutdown hook的应用

tomcat在启动容器之后，会向JVM注册一个Shutdown hook用于确保tomcat应用即使是在异常退出之后，仍然能够保证资源被正确的释放掉，下面是org.apache.catalina.startup.Catalina类的start()方法的片段

// Register shutdown hookif (useShutdownHook) {    if (shutdownHook == null) {        shutdownHook = new CatalinaShutdownHook();    }    Runtime.getRuntime().addShutdownHook(shutdownHook);    // If JULI is being used, disable JULI's shutdown hook since    // shutdown hooks run in parallel and log messages may be lost    // if JULI's hook completes before the CatalinaShutdownHook()    LogManager logManager = LogManager.getLogManager();    if (logManager instanceof ClassLoaderLogManager) {        ((ClassLoaderLogManager) logManager).setUseShutdownHook(                false);    }}

下面是CatalinaShutdownHook的定义：

protected class CatalinaShutdownHook extends Thread {    @Override    public void run() {        try {            if (getServer() != null) {                Catalina.this.stop();            }        } catch (Throwable ex) {            ExceptionUtils.handleThrowable(ex);            log.error(sm.getString("catalina.shutdownHookFail"), ex);        } finally {            // If JULI is used, shut JULI down *after* the server shuts down            // so log messages aren't lost            LogManager logManager = LogManager.getLogManager();            if (logManager instanceof ClassLoaderLogManager) {                ((ClassLoaderLogManager) logManager).shutdown();            }        }    }}

可以看到tomcat使用Shutdown Hook来确保，Server和LoggerManager正常关闭，为了避免因Server关闭先于LoggerManager导致日志消息丢失的问题，LoggerManager并没有直接使用Shutdown Hook来关闭。