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前言

1、基本概述

程序的啟動很簡單，啟動的時候通常會做一些預加載資源的操作。但是有時候關閉的時候，啟動的時候預加載的資源并沒有完全清理干凈，因此可以使用鉤子函數來完成。

2、JVM關閉的場景分類

直接看一張圖吧，本圖來自博客園的BarryWang，特在此說明。

從上面可以看到，JVM關閉主要分為了三類，第一種是正常的關閉，第二種是異常關閉的情況，第三種是強制關閉的情況。對于前兩種方式我們可以使用鉤子函數優雅的關閉，但是強制關閉的時候鉤子函數并不起作用。

有了這些概念，我們直接使用一個案例進行演示，再進行分析。

一、代碼演示鉤子函數

1、JVM正常關閉

直接看代碼吧，

public class Test { 
 public void start(){ 
  Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(()->  
    System.out.println("鉤子函數被執行，可以在這里關閉資源") 
  )); 
 } 
 public static void main(String[] args) throws Exception{ 
  new Test().start(); 
  System.out.println("主應用程序在執行"); 
 } 
} 
//控制臺輸出 
//主應用程序在執行 
//鉤子函數被執行，可以在這里關閉資源 

看控制臺打印，可以發現，主應用程序執行完之后就會調用鉤子函數，接下來就會正式的關閉JVM。

2、異常關閉

還是直接看代碼演示，這里我們演示異常關閉的第二種OOM的情況，我們可以先設置堆的大小為20M，然后在代碼中創建一個500M的對象，這樣就會OOM。參數是-Xmx20M;

public class Test { 
 public void start(){ 
  Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(()->  
    System.out.println("鉤子函數被執行，可以在這里關閉資源") 
  )); 
 } 
 public static void main(String[] args) throws Exception{ 
  new Test().start(); 
  System.out.println("主應用程序在執行"); 
  Runtime.getRuntime().halt(1); 
  byte[] b = new byte[500*1024*1024]; 
 } 
} 
//控制臺輸出 
//主應用程序在執行 
//鉤子函數被執行，可以在這里關閉資源 

從控制臺可以看出，鉤子函數在異常關閉的時候依然會被調用。

3、強制關閉

這里我們使用Runtime.getRuntime().halt()來演示強勢關閉。這個方法和System.exit的區別是，System.exit會執行鉤子函數，但是Runtime.getRuntime().halt()不會。

public class Test { 
 public void start(){ 
  Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(()->  
    System.out.println("鉤子函數被執行，可以在這里關閉資源") 
  )); 
 } 
 public static void main(String[] args) throws Exception{ 
  new Test().start(); 
  System.out.println("主應用程序在執行"); 
  Runtime.getRuntime().halt(1); 
 } 
} 
//控制臺輸出 
//主應用程序在執行 

從上面代碼的輸出可以看出，調用了Runtime.getRuntime().halt(1)就會強制關閉JVM，鉤子函數來不及執行就關閉了。而使用System.exit依然會執行。所以一般使用System.exit來關閉JVM。

4、移除鉤子函數

上面演示了鉤子函數的作用，有時候我們想移除也比較簡單。

public class Test { 
 public static void main(String[] args) throws Exception{ 
  //new Test().start(); 
  Thread willNotRun = new Thread(() ->  
   System.out.println("Won't run!")); 
  Runtime.getRuntime().addShutdownHook(willNotRun); 
  System.out.println("主應用程序在執行"); 
  Runtime.getRuntime().removeShutdownHook(willNotRun); 
 } 
} 
//控制臺輸出 
//主應用程序在執行 

OK，鉤子函數的基本操作就寫到這，使用起來比較簡單，不過我之前看過Spring的啟動流程，所以又去那個啟動流程看了一波，發現也使用到了鉤子函數。

二、典型應用場景

1、Spring使用

Spring在關閉上下文的時候，可以使用鉤子函數來關閉殘留的資源。方法是使用ApplicationContext注冊一個鉤子函數即可。

ApplicationContext.registerShutdownHook(); 
//上面的這句代碼可以分析進去看看 
public void registerShutdownHook() { 
    if (this.shutdownHook == null) { 
      this.shutdownHook = new Thread() { 
        @Override 
        public void run() { 
          //Spring正常關閉 
          doClose(); 
        } 
      }; 
      //調用鉤子函數關閉殘留資源 
      Runtime.getRuntime().addShutdownHook(this.shutdownHook); 
    } 
} 

從源碼可以看出，Spring其實也是調用了Java的鉤子函數進行關閉的。

2、其他使用

我在很多博客中也看到了spark和hadoop的關閉，由于我沒看過源碼，所以這里我說一下結論，對于其他的使用場景，基本上也是調用了Java的鉤子函數來執行的。

結論

在關閉JVM的時候，我們可以封裝鉤子函數去優雅的關閉線程。不過在使用的時候還需要注意以下幾個方面：

1、鉤子函數本質是個線程

多個鉤子會并發執行，JVM并不保證它們的執行順序;因此最好是在一個鉤子中執行一系列操作。

2、鉤子中不能再新建鉤子

在關閉鉤子中，不能執行注冊、移除鉤子的操作，否則JVM拋出 IllegalStateException。也不能使用System.exit()，前面提到System.exit()會觸發鉤子函數的執行，但是Runtime.halt()可以，因為Runtime.halt()可以強制關閉。

3、鉤子里最好不要有耗時操作

鉤子函數主要用于關閉殘留資源，因此不要有一些耗時的操作。

OK，先寫到這。相關的經驗方法，并推薦幾本關于體驗、思考的書籍。希望對同學們有所啟發。

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