面試官: 說說看, 什么是 Hook (鈎子) 線程以及應用場景?

本文轉載自查看原文 2019-04-11 13:27 1105 Java 並發教程

Hook 鈎子線程

文章首發自個人微信號: 小哈學Java

個人網站地址: https://www.exception.site/java-concurrency/java-concurrency-hook-thread

一、Hook 線程介紹

通常情況下，我們可以向應用程序注入一個或多個 Hook (鈎子) 線程，這樣，在程序即將退出的時候，也就是 JVM 程序即將退出的時候，Hook 線程就會被啟動執行。

先看一段示例代碼：

示例代碼

①：為應用程序注入一個鈎子（Hook）線程，線程中，打印了相關日志，包括正在運行以及退出的日志；
②：再次注入一個同樣邏輯的鈎子（Hook）線程；
③：主線程執行結束，打印日志；

運行這段代碼，來驗證一下：

Hook 線程執行結果

從打印日志看到，當主線程執行結束，也就是 JVM 進程即將退出的時候，注入的兩個 Hook 線程都被啟動並打印相關日志。

二、Hook 線程的應用場景&注意事項

2.1 應用場景

上面我們已經知道了， Hook 線程能夠在 JVM 程序退出的時候被啟動且執行，那么，我們能夠通過這種特性，做點什么呢？

羅列一些常見應用場景：

防止程序重復執行，具體實現可以在程序啟動時，校驗是否已經生成 lock 文件，如果已經生成，則退出程序，如果未生成，則生成 lock 文件，程序正常執行，最后再注入 Hook 線程，這樣在 JVM 退出的時候，線程中再將 lock 文件刪除掉；

流程圖

PS: 這種防止程序重復執行的策略，也被應用於 Mysql 服務器，zookeeper, kafka 等系統中。

Hook 線程中也可以執行一些資源釋放的操作，比如關閉數據庫連接，Socket 連接等。

2.2 注意事項

Hook 線程只有在正確接收到退出信號時，才能被正確執行，如果你是通過 kill -9 這種方式，強制殺死的進程，那么抱歉，進程是不會去執行 Hook 線程的，為什么呢？你想啊，它自己都被強制干掉了，哪里還管的上別人呢？
請不要在 Hook 線程中執行一些耗時的操作，這樣會導致程序長時間不能退出。

三、Hook 線程防應用重啟實戰

針對上面防應用重啟的場景，利用 Hook 線程，我們來實戰一下，貼上代碼：

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * @author 犬小哈（微信號: 小哈學Java）
 * @date 2019/4/10
 * @time 下午9:56
 * @discription
 **/
public class PreventDuplicated {

    /** .lock 文件存放路徑 */
    private static final String LOCK_FILE_PATH = "./";
    
    /** .lock 文件名稱 */
    private static final String LOCK_FILE_NAME = ".lock";

    public static void main(String[] args) {

        // 校驗 .lock 文件是否已經存在
        checkLockFile();

        // 注入 Hook 線程
        addShutdownHook();

        // 模擬程序一直運行
        for (;;) {
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                System.out.println("The program is running ...");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

    }

    /**
     * 注入 Hook 線程
     */
    private static void addShutdownHook() {
        Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(() -> {
            // 接受到了退出信號
            System.out.println("The program received kill signal.");
            // 刪除 .lock 文件
            deleteLockFile();
        }));
    }

    /**
     * 校驗 .lock 文件是否已經存在
     */
    private static void checkLockFile() {
        if (isLockFileExisted()) {
            // .lock 文件已存在, 拋出異常, 退出程序
            throw new RuntimeException("The program already running.");
        }

        // 不存在，則創建 .lock 文件
        createLockFile();
    }

    /**
     * 創建 .lock 文件
     */
    private static void createLockFile() {
        File file = new File(LOCK_FILE_PATH + LOCK_FILE_NAME);
        try {
            file.createNewFile();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * .lock 文件 是否存在
     * @return
     */
    private static boolean isLockFileExisted() {
        File file = new File(LOCK_FILE_PATH + LOCK_FILE_NAME);
        return file.exists();
    }

    /**
     * 刪除 .lock 文件
     */
    private static void deleteLockFile() {
        File file = new File(LOCK_FILE_PATH + LOCK_FILE_NAME);
        file.delete();
    }
}

運行程序，控制台輸出如下：

控制台輸出