浅谈如何优雅地停止Spring Boot应用

首先来介绍下什么是优雅地停止,简而言之,就是对应用进程发送停止指令之后,能保证 正在执行的业务操作不受影响,可以继续完成已有请求的处理,但是停止接受新请求 。

在 Spring Boot 2.3 中增加了新特性 优雅停止 ,目前 Spring Boot 内置的四个嵌入式 Web 服务器( Jetty、Reactor Netty、Tomcat 和 Undertow )以及反应式和基于 Servlet 的 Web 应用程序都支持优雅停止。

下面,我们先用新版本尝试下:

Spring Boot 2.3 优雅停止

首先创建一个 Spring Boot 的 Web 项目,版本选择 2.3.0.RELEASE ,Spring Boot 2.3.0.RELEASE 版本内置的 Tomcat 为 9.0.35

然后需要在 application.yml 中添加一些配置来启用优雅停止的功能:

# 开启优雅停止 Web 容器,默认为 IMMEDIATE:立即停止
server:
 shutdown: graceful

# 最大等待时间
spring:
 lifecycle:
  timeout-per-shutdown-phase: 30s

其中,平滑关闭内置的 Web 容器(以 Tomcat 为例)的入口代码在 org.springframework.boot.web.embedded.tomcatGracefulShutdown 里,大概逻辑就是先停止外部的所有新请求,然后再处理关闭前收到的请求,有兴趣的可以自己去看下。

内嵌的 Tomcat 容器平滑关闭的配置已经完成了,那么如何优雅关闭 Spring 容器了,就需要 Actuator 来实现 Spring 容器的关闭了。

然后加入 actuator 依赖,依赖如下所示:

 
      org.springframework.boot
      spring-boot-starter-actuator
    

然后接着再添加一些配置来暴露 actuator 的 shutdown 接口:

# 暴露 shutdown 接口
management:
 endpoint:
  shutdown:
   enabled: true
 endpoints:
  web:
   exposure:
    include: shutdown

其中通过 Actuator 关闭 Spring 容器的入口代码在 org.springframework.boot.actuate.context 包下 ShutdownEndpoint 类中,主要的就是执行 doClose() 方法关闭并销毁 applicationContext ,有兴趣的可以自己去看下。

配置搞定后,然后在 controller 包下创建一个 WorkController 类,并有一个 work 方法,用来模拟复杂业务耗时处理流程,具体代码如下:

@RestController
public class WorkController {

  @GetMapping("/work")
  public String work() throws InterruptedException {
    // 模拟复杂业务耗时处理流程
    Thread.sleep(10 * 1000L);
    return "success";
  }
}

然后,我们启动项目,先用 Postman 请求 http://localhost:8080/work 处理业务:

浅谈如何优雅地停止Spring Boot应用_第1张图片

然后在这个时候,调用 http://localhost:8080/actuator/shutdown 就可以执行优雅地停止,返回结果如下:

{
  "message": "Shutting down, bye..."
}

如果在这个时候,发起新的请求 http://localhost:8080/work ,会没有反应:

浅谈如何优雅地停止Spring Boot应用_第2张图片

再回头看第一个请求,返回了结果: success

其中有几条服务日志如下:

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'

从日志中也可以看出来,当调用 shutdown 接口的时候,会先等待请求处理完毕后再优雅地停止。

到此为止,Spring Boot 2.3 的优雅关闭就讲解完了,是不是很简单呢?如果是在之前不支持优雅关闭的版本如何去做呢?

Spring Boot 旧版本优雅停止

在这里介绍 GitHub 上 issue 里 Spring Boot 开发者提供的一种方案:

选取的 Spring Boot 版本为 2.2.6.RELEASE ,首先要实现 TomcatConnectorCustomizer 接口,该接口是自定义 Connector 的回调接口:

@FunctionalInterface
public interface TomcatConnectorCustomizer {

	void customize(Connector connector);
}

除了定制 Connector 的行为,还要实现 ApplicationListener 接口,因为要监听 Spring 容器的关闭事件,即当前的 ApplicationContext 执行 close() 方法,这样我们就可以在请求处理完毕后进行 Tomcat 线程池的关闭,具体的实现代码如下:

 @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();
        }
      }
    }
  }

有了定制的 Connector 回调,还需要在启动过程中添加到内嵌的 Tomcat 容器中,然后等待监听到关闭指令时执行, addConnectorCustomizers 方法可以把定制的 Connector 行为添加到内嵌的 Tomcat 中,具体代码如下:

  @Bean
  public ConfigurableServletWebServerFactory tomcatCustomizer() {
    TomcatServletWebServerFactory factory = new TomcatServletWebServerFactory();
    factory.addConnectorCustomizers(gracefulShutdown());
    return factory;
  }

到此为止,内置的 Tomcat 容器平滑关闭的操作就完成了,Spring 容器优雅停止上面已经说过了,再次就不再赘述了。

通过测试,同样可以达到上面那样优雅停止的效果。

总结

本文主要讲解了 Spring Boot 2.3 版本和旧版本的优雅停止,避免强制停止导致正在处理的业务逻辑会被中断,进而导致产生业务异常的情形。

另外使用 Actuator 的同时要注意安全问题,比如可以通过引入 security 依赖,打开安全限制并进行身份验证,设置单独的 Actuator 管理端口并配置只对内网开放等。

本文的完整代码在 https://github.com/wupeixuan/SpringBoot-Learngraceful-shutdown 目录下。

参考

https://github.com/spring-projects/spring-boot/issues/4657

https://github.com/wupeixuan/SpringBoot-Learn

到此这篇关于浅谈如何优雅地停止Spring Boot应用的文章就介绍到这了,更多相关Spring Boot停止应用内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

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