微服务的优雅上下线


对于微服务来说,服务的优雅上下线是必要的。就上线来说,如果组件或者容器没有启动成功,就不应该对外暴露服务,对于下线来说,如果机器已经停机了,就应该保证服务已下线,如此可避免上游流量进入不健康的机器。

优雅下线

基础下线(Spring/SpringBoot/内置容器)

首先JVM本身是支持通过shutdownHook的方式优雅停机的。
Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread() {
@Override
public void run() {
    close();
}
});

此方式支持在以下几种场景优雅停机:
  1. 程序正常退出
  2. 使用System.exit()
  3. 终端使用Ctrl+C
  4. 使用Kill pid干掉进程


那么如果你偏偏要kill -9程序肯定是不知所措的。

而在Spring Boot中,其实已经帮你实现好了一个shutdownHook,支持响应Ctrl+c或者kill -15 TERM信号。

随便启动一个应用,然后Ctrl+c一下,观察日志就可知, 它在AnnotationConfigEmbeddedWebApplicationContext这个类中打印出了疑似Closing...的日志,真正的实现逻辑在其父类
AbstractApplicationContext中(这个其实是Spring中的类,意味着什么呢,在Spring中就支持了对优雅停机的扩展)。
void registerShutdownHook() {
if (this.shutdownHook == null) {
    this.shutdownHook = new Thread() {
        public void run() {
            synchronized(AbstractApplicationContext.this.startupShutdownMonitor) {
                AbstractApplicationContext.this.doClose();
            }
        }
    };
    Runtime.getRuntime().addShutdownHook(this.shutdownHook);
}

}

public void destroy() {
this.close();
}

public void close() {
Object var1 = this.startupShutdownMonitor;
synchronized(this.startupShutdownMonitor) {
    this.doClose();
    if (this.shutdownHook != null) {
        try {
            Runtime.getRuntime().removeShutdownHook(this.shutdownHook);
        } catch (IllegalStateException var4) {
            ;
        }
    }

}
}

protected void doClose() {
if (this.active.get() && this.closed.compareAndSet(false, true)) {
    if (this.logger.isInfoEnabled()) {
        this.logger.info("Closing " + this);
    }

    LiveBeansView.unregisterApplicationContext(this);

    try {
        this.publishEvent((ApplicationEvent)(new ContextClosedEvent(this)));
    } catch (Throwable var3) {
        this.logger.warn("Exception thrown from ApplicationListener handling ContextClosedEvent", var3);
    }

    if (this.lifecycleProcessor != null) {
        try {
            this.lifecycleProcessor.onClose();
        } catch (Throwable var2) {
            this.logger.warn("Exception thrown from LifecycleProcessor on context close", var2);
        }
    }

    this.destroyBeans();
    this.closeBeanFactory();
    this.onClose();
    this.active.set(false);
}



我们能对它做些什么呢,其实很明显,在doClose方法中它发布了一个ContextClosedEvent的方法,不就是给我们扩展用的么。于是我们可以写个监听器监听ContextClosedEvent,在发生事件的时候做下线逻辑,对微服务来说即是从注册中心中注销掉服务。
@Component
public class GracefulShutdownListener implements ApplicationListener<ContextClosedEvent> {

@Override
public void onApplicationEvent(ContextClosedEvent contextClosedEvent){
   //注销逻辑
   zookeeperRegistry.unregister(mCurrentServiceURL);
   ...
}


可能会有疑问的是,微服务中一般来说,注销服务往往是优雅下线的第一步,接着才会执行停机操作,那么这个时候流量进来怎么办呢?

个人会建议是,在注销服务之后就可开启请求挡板拒绝流量了,通过微服务框架本身的故障转移功能去处理被拒绝的流量即可。

Docker中的下线

好有人说了,我用Socker部署服务,支不支持优雅下线。

那来看看Docker的一些停止命令都会干些啥:

一般来说,正常人可能会用docker stop或者docker kill命令去关闭容器(当然如果上一步注册了USR2自定义信息,可能会通过docker exec kill -12去关闭)。

对于docker stop来说,它会发一个SIGTERM(kill -15 term信息)给容器的PID1进程,并且默认会等待10s,再发送一个SIGKILL(kill -9信息)给PID1。

那么很明显,docker stop允许程序有个默认10s的反应时间去做一下优雅停机的操作,程序只要能对kill -15 信号做些反应就好了,如上一步描述。那么这是比较良好的方式。

当然如果shutdownHook方法执行了个50s,那肯定不优雅了。可以通过docker stop -t 加上等待时间。

外置容器的shutdown脚本(Jetty)

如果非要用外置容器方式部署(个人认为浪费资源并提升复杂度)。那么能不能优雅停机呢。

可以当然也是可以的,这里有两种方式:

首先RPC框架本身提供优雅上下线接口,以供调用来结束整个应用的生命周期,并且提供扩展点供开发者自定义服务下线自身的停机逻辑。同时调用该接口的操作会封装成一个preStop操作固化在jetty或者其他容器的shutdown脚本中,保证在容器停止之前先调用下线接口结束掉整个应用的生命周期。shutdown脚本中执行类发起下线服务 -> 关闭端口 -> 检查下线服务直至完成 -> 关闭容器的流程。

而更简单的另一种方法是直接在脚本中加入kill -15命令。
1.png

优雅上线

优雅上线相对来说可能会更加困难一些,因为没有什么默认的实现方式,但是总之呢,一个原则就是确保端口存在之后才上线服务。

Spring Boot内置容器优雅上线

这个就很简单了,并且业界在应用层面的优雅上线均是在内置容器的前提下实现的,并且还可以配合一些列健康检查做文章。

参看sofa-boot的健康检查的源码,它会在程序启动的时候先对Spring Boot的组件做一些健康检查,然后再对它自己搞得sofa的一些中间件做健康检查,整个健康检查的流程完毕之后(sofaboot 目前是没法对自身应用层面做健康检查的,它有写相关接口,但是写死了port is ready……)才会暴露服务或者说优雅上线,那么它健康检查的时机是什么时候呢:
@Override
public void onApplicationEvent(ContextRefreshedEvent event) {
healthCheckerProcessor.init();
healthIndicatorProcessor.init();
afterHealthCheckCallbackProcessor.init();
publishBeforeHealthCheckEvent();
readinessHealthCheck();


可以看到它是监听了ContextRefreshedEvent这个事件。在内置容器模式中,内置容器模式的start方法是在refreshContext方法中,方法执行完成之后发布一个ContextRefreshedEvent事件,也就是说在监听到这个事件的时候,内置容器必然是启动成功了的。

但ContextRefreshedEvent这个事件,在一些特定场景中由于种种原因,ContextRefreshedEvent会被监听到多次,没有办法保证当前是最后一次event,从而正确执行优雅上线逻辑。

在Spring Boot中还有一个更加靠后的事件,叫做ApplicationReadyEvent,它的发布藏在了afterRefresh还要后面的那一句listeners.finished(context, null)中,完完全全可以保证内置容器 端口已经存在了,所以我们可以监听这个事件去做优雅上线的逻辑,甚至可以把中间件相关的健康检查集成在这里。
@Component
public class GracefulStartupListener implements ApplicationListener<ApplicationReadyEvent> {    
@Override
public void onApplicationEvent(ApplicationReadyEvent applicationReadyEvent){
   //注册逻辑 优雅上线
   apiRegister.register(urls);
   ...
}


外置容器(Jetty)优雅上线

目前大多数应用的部署模式不管是Jetty部署模式还是Docker部署模式(同样使用Jetty镜像),本质上用的都是外置容器。那么这个情况就比较困难了,至少在应用层面无法观察到外部容器的运行状态,并且容器本身没有提供什么hook给你实现。

那么和优雅上线一样,需要RPC框架提供优雅上线接口来初始化整个应用的生命周期,并且提供扩展点给开发者供执行自定义的上线逻辑(上报版本探测信息等)。同样将调用这个接口封装成一个postStart操作,固化在Jetty等外置容器的startup脚本中,保证应用在容器启动之后在上线。容器执行类似启动容器 -> 健康检查 -> 上线服务逻辑 -> 健康上线服务直至完成 的流程。
2.png

原文链接:https://fredal.xin/graceful-soa-updown,作者:fredalxin

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