面试官:什么是Hook(钩子)线程以及应用场景?

一、Hook 线程介绍

通常情况下,我们可以向应用程序注入一个或多个 Hook (钩子) 线程,这样,在程序即将退出的时候,也就是 JVM 程序即将退出的时候,Hook 线程就会被启动执行

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先看一段示例代码:

面试官: 什么是 Hook (钩子) 线程以及应用场景?

:为应用程序注入一个钩子(Hook)线程,线程中,打印了相关日志,包括正在运行以及退出的日志;
:再次注入一个同样逻辑的钩子(Hook)线程;
:主线程执行结束,打印日志;

运行这段代码,来验证一下:

面试官: 什么是 Hook (钩子) 线程以及应用场景?
从打印日志看到,当主线程执行结束,也就是 JVM 进程即将退出的时候,注入的两个 Hook 线程都被启动并打印相关日志。

二、Hook 线程的应用场景&注意事项

2.1 应用场景

上面我们已经知道了, Hook 线程能够在 JVM 程序退出的时候被启动且执行,那么,我们能够通过这种特性,做点什么呢?

罗列一些常见应用场景:

防止程序重复执行,具体实现可以在程序启动时,校验是否已经生成 lock 文件,如果已经生成,则退出程序,如果未生成,则生成 lock 文件,程序正常执行,最后再注入 Hook 线程,这样在 JVM 退出的时候,线程中再将 lock 文件删除掉;

面试官: 什么是 Hook (钩子) 线程以及应用场景?

PS: 这种防止程序重复执行的策略,也被应用于 MySQL 服务器,zookeeper, kafka 等系统中。

Hook 线程中也可以执行一些资源释放的操作,比如关闭数据库连接,Socket 连接等。

2.2 注意事项

  • Hook 线程只有在正确接收到退出信号时,才能被正确执行,如果你是通过 kill -9这种方式,强制杀死的进程,那么抱歉,进程是不会去执行 Hook 线程的,为什么呢?你想啊,它自己都被强制干掉了,哪里还管的上别人呢?
  • 请不要在 Hook 线程中执行一些耗时的操作,这样会导致程序长时间不能退出。

三、Hook 线程防应用重启实战

针对上面防应用重启的场景,利用 Hook 线程,我们来实战一下,贴上代码:

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
 * @author 小泽java
 * @date 2019/4/15
 * @time 下午3:56
 * @discription
 **/
public class PreventDuplicated {
 /** .lock 文件存放路径 */
 private static final String LOCK_FILE_PATH = "./";

 /** .lock 文件名称 */
 private static final String LOCK_FILE_NAME = ".lock";
 public static void main(String[] args) {
 // 校验 .lock 文件是否已经存在
 checkLockFile();
 // 注入 Hook 线程
 addShutdownHook();
 // 模拟程序一直运行
 for (;;) {
 try {
 TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
 System.out.println("The program is running ...");
 } catch (InterruptedException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }
 }
 /**
 * 注入 Hook 线程
 */
 private static void addShutdownHook() {
 Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(() -> {
 // 接受到了退出信号
 System.out.println("The program received kill signal.");
 // 删除 .lock 文件
 deleteLockFile();
 }));
 }
 /**
 * 校验 .lock 文件是否已经存在
 */
 private static void checkLockFile() {
 if (isLockFileExisted()) {
 // .lock 文件已存在, 抛出异常, 退出程序
 throw new RuntimeException("The program already running.");
 }
 // 不存在,则创建 .lock 文件
 createLockFile();
 }
 /**
 * 创建 .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();
 }
 /**
 * 删除 .lock 文件
 */
 private static void deleteLockFile() {
 File file = new File(LOCK_FILE_PATH + LOCK_FILE_NAME);
 file.delete();
 }
}

运行程序,控制台输出如下:

面试官: 什么是 Hook (钩子) 线程以及应用场景?

程序一直运行中,再来看下 .lock 文件是否生成:

面试官: 什么是 Hook (钩子) 线程以及应用场景?

文件生成成功,接下来,我们再次运行程序,看看是否能够重复启动:

面试官: 什么是 Hook (钩子) 线程以及应用场景?

可以看到,无法重复运行程序,且抛出了 The program already running. 的运行时异常。接下来,通过 kill pid 或者 kill -l pid 命令来结束进程:

面试官: 什么是 Hook (钩子) 线程以及应用场景?

程序在即将退出的时候,启动了 Hook 线程,在看下 .lock 文件是否已被删除:

面试官: 什么是 Hook (钩子) 线程以及应用场景?

到此,Hook 线程代码实战部分结束了。


本文名称:面试官:什么是Hook(钩子)线程以及应用场景?
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