Spring-boot+Dubbo应用启停源码分析

背景介绍
Dubbo Spring Boot 工程致力于简化 Dubbo RPC 框架在Spring Boot应用场景的开发。同时也整合了 Spring Boot 特性：

• 自动装配 (比如： 注解驱动, 自动装配等).
• Production-Ready (比如： 安全, 健康检查, 外部化配置等).

DubboConsumer启动分析

你有没有想过一个问题？incubator-dubbo-spring-boot-project中的DubboConsumerDemo应用就一行代码，main方法执行完之后，为什么不会直接退出呢？

其实要回答这样一个问题，我们首先需要把这个问题进行一个抽象，即一个JVM进程，在什么情况下会退出？

以Java 8为例，通过查阅JVM语言规范[1]，在12.8章节中有清晰的描述：

A program terminates all its activity and exits when one of two things happens:

• All the threads that are not daemon threads terminate.
• Some thread invokes the exit method of class Runtime or class System,
  and the exit operation is not forbidden by the security manager.

也就是说，导致JVM的退出只有2种情况：

1、所有的非daemon进程完全终止
2、某个线程调用了System.exit()或Runtime.exit()

因此针对上面的情况，我们判断，一定是有某个非daemon线程没有退出导致。我们知道，通过jstack可以看到所有的线程信息，包括他们是否是daemon线程，可以通过jstack找出那些是非deamon的线程。

此处通过grep tid 找出所有的线程摘要，通过grep -v找出不包含daemon关键字的行

通过上面的结果，我们发现了一些信息：

• 有两个线程container-0, container-1非常可疑，他们是非daemon线程，处于wait状态
• 有一些GC相关的线程，和VM打头的线程，也是非daemon线程，但他们很有可能是JVM自己的线程，在此暂时忽略。

综上，我们可以推断，很可能是因为container-0和container-1导致JVM没有退出。现在我们通过源码，搜索一下到底是谁创建的这两个线程。

通过对spring-boot的源码分析，我们在org.springframework.boot.context.embedded.tomcat.TomcatEmbeddedServletContainer的startDaemonAwaitThread找到了如下代码

在这个方法加个断点，看下调用堆栈：

可以看到，spring-boot应用在启动的过程中，由于默认启动了Tomcat暴露HTTP服务，所以执行到了上述方法，而Tomcat启动的所有的线程，默认都是daemon线程，例如监听请求的Acceptor，工作线程池等等，如果这里不加控制的话，启动完成之后JVM也会退出。因此需要显示的启动一个线程，在某个条件下进行持续等待，从而避免线程退出。

下面我们在深挖一下，在Tomcat的this.tomcat.getServer().await()这个方法中，线程是如何实现不退出的。这里为了阅读方便，去掉了不相关的代码。

在await方法中，实际上当前线程在一个while循环中每10秒检查一次 stopAwait这个变量，它是一个volatile类型变量，用于确保被另一个线程修改后，当前线程能够立即看到这个变化。如果没有变化，就会一直处于while循环中。这就是该线程不退出的原因，也就是整个spring-boot应用不退出的原因。

因为Springboot应用同时启动了8080和8081(management port)两个端口，实际是启动了两个Tomcat，因此会有两个线程container-0和container-1。

接下来，我们再看看，这个Spring-boot应用又是如何退出的呢？

DubboConsumer退出分析

在前面的描述中提到，有一个线程持续的在检查stopAwait这个变量，那么我们自然想到，在Stop的时候，应该会有一个线程去修改stopAwait，打破这个while循环，那又是谁在修改这个变量呢？

通过对源码分析，可以看到只有一个方法修改了stopAwait,即org.apache.catalina.core.StandardServer#stopAwait，我们在此处加个断点，看看是谁在调用。

注意，当我们在Intellij IDEA的Debug模式，加上一个断点后，需要在命令行下使用kill -s INT $PID或者kill -s TERM $PID才能触发断点，点击IDE上的Stop按钮，不会触发断点。这是IDEA的bug

可以看到有一个名为Thread-3的线程调用了该方法：

通过源码分析，原来是通过Spring注册的ShutdownHook来执行的

通过查阅Java的API文档[2], 我们可以知道ShutdownHook将在下面两种情况下执行

The Java virtual machine shuts down in response to two kinds of events:

The program exits normally, when the last non-daemon thread exits or when the exit (equivalently, System.exit) method is invoked, or
The virtual machine is terminated in response to a user interrupt, such as typing ^C, or a system-wide event, such as user logoff or system shutdown.

1、调用了System.exit()方法
2、响应外部的信号，例如Ctrl+C（其实发送的是SIGINT信号），或者是SIGTERM信号（默认kill $PID发送的是SIGTERM信号）

因此，正常的应用在停止过程中(kill -9 $PID除外)，都会执行上述ShutdownHook，它的作用不仅仅是关闭tomcat，还有进行其他的清理工作，在此不再赘述。

总结

1、在DubboConsumer启动的过程中，通过启动一个独立的非daemon线程循环检查变量的状态，确保进程不退出
2、在DubboConsumer停止的过程中，通过执行spring容器的shutdownhook，修改了变量的状态，使得程序正常退出

问题

在DubboProvider的例子中，我们看到Provider并没有启动Tomcat提供HTTP服务，那又是如何实现不退出的呢？我们将在下一篇文章中回答这个问题。

彩蛋

在Intellij IDEA中运行了如下的单元测试，创建一个线程执行睡眠1000秒的操作，我们惊奇的发现，代码并没有线程执行完就退出了，这又是为什么呢？（被创建的线程是非daemon线程）

[1] https://docs.oracle.com/javas...

[2] https://docs.oracle.com/javas...

本文作者：中间件小哥
阅读原文
本文为云栖社区原创内容，未经允许不得转载。