一、前言
在 『ShutdownHook- Java 优雅停机解决方案』 一文中我们聊到了 Java 实现优雅停机原理。接下来我们就跟根据上面知识点，深入 Dubbo 内部，去了解一下 Dubbo 如何实现优雅停机。
二、Dubbo 优雅停机待解决的问题
为了实现优雅停机，Dubbo 需要解决一些问题：
- 新的请求不能再发往正在停机的 Dubbo 服务提供者。
- 若关闭服务提供者，已经接收到服务请求，需要处理完毕才能下线服务。
- 若关闭服务消费者，已经发出的服务请求，需要等待响应返回。
解决以上三个问题，才能使停机对业务影响降低到最低，做到优雅停机。
三、2.5.X
Dubbo 优雅停机在 2.5.X 版本实现比较完整，这个版本的实现相对简单，比较容易理解。所以我们先以 Dubbo 2.5.X 版本源码为基础，先来看一下 Dubbo 如何实现优雅停机。
3.1、优雅停机总体实现方案
优雅停机入口类位于 AbstractConfig 静态代码中，源码如下：
static { Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(new Runnable() { public void run() { if (logger.isInfoEnabled()) { logger.info("Run shutdown hook now."); } ProtocolConfig.destroyAll(); } }, "DubboShutdownHook")); }
这里将会注册一个 ShutdownHook ，一旦应用停机将会触发调用 ProtocolConfig.destroyAll()。
ProtocolConfig.destroyAll()源码如下：
public static void destroyAll() { // 防止并发调用 if (!destroyed.compareAndSet(false, true)) { return; } // 先注销注册中心 AbstractRegistryFactory.destroyAll(); // Wait for registry notification try { Thread.sleep(ConfigUtils.getServerShutdownTimeout()); } catch (InterruptedException e) { logger.warn("Interrupted unexpectedly when waiting for registry notification during shutdown process!"); } ExtensionLoader<Protocol> loader = ExtensionLoader.getExtensionLoader(Protocol.class); // 再注销 Protocol for (String protocolName : loader.getLoadedExtensions()) { try { Protocol protocol = loader.getLoadedExtension(protocolName); if (protocol != null) { protocol.destroy(); } } catch (Throwable t) { logger.warn(t.getMessage(), t); } } }
从上面可以看到，Dubbo 优雅停机主要分为两步：
- 注销注册中心
- 注销所有
Protocol
3.2、注销注册中心
注销注册中心源码如下：
public static void destroyAll() { if (LOGGER.isInfoEnabled()) { LOGGER.info("Close all registries " + getRegistries()); } // Lock up the registry shutdown process LOCK.lock(); try { for (Registry registry : getRegistries()) { try { registry.destroy(); } catch (Throwable e) { LOGGER.error(e.getMessage(), e); } } REGISTRIES.clear(); } finally { // Release the lock LOCK.unlock(); } }
这个方法将会将会注销内部生成注册中心服务。注销注册中心内部逻辑比较简单，这里就不再深入源码，直接用图片展示。
ps: 源码位于：AbstractRegistry
以 ZK 为例，Dubbo 将会删除其对应服务节点，然后取消订阅。由于 ZK 节点信息变更，ZK 服务端将会通知 dubbo 消费者下线该服务节点，最后再关闭服务与 ZK 连接。
通过注册中心，Dubbo 可以及时通知消费者下线服务，新的请求也不再发往下线的节点，也就解决上面提到的第一个问题：新的请求不能再发往正在停机的 Dubbo 服务提供者。
但是这里还是存在一些弊端，由于网络的隔离，ZK 服务端与 Dubbo 连接可能存在一定延迟，ZK 通知可能不能在第一时间通知消费端。考虑到这种情况，在注销注册中心之后，加入等待进制，代码如下：
// Wait for registry notification try { Thread.sleep(ConfigUtils.getServerShutdownTimeout()); } catch (InterruptedException e) { logger.warn("Interrupted unexpectedly when waiting for registry notification during shutdown process!"); }
默认等待时间为 10000ms，可以通过设置 dubbo.service.shutdown.wait 覆盖默认参数。10s 只是一个经验值，可以根据实际情设置。不过这个等待时间设置比较讲究，不能设置成太短，太短将会导致消费端还未收到 ZK 通知，提供者就停机了。也不能设置太长，太长又会导致关停应用时间变长，影响发布体验。
3.3、注销 Protocol
ExtensionLoader<Protocol> loader = ExtensionLoader.getExtensionLoader(Protocol.class); for (String protocolName : loader.getLoadedExtensions()) { try { Protocol protocol = loader.getLoadedExtension(protocolName); if (protocol != null) { protocol.destroy(); } } catch (Throwable t) { logger.warn(t.getMessage(), t); } }
loader#getLoadedExtensions 将会返回两种 Protocol 子类，分别为 DubboProtocol 与 InjvmProtocol。
DubboProtocol 用于服务端请求交互，而 InjvmProtocol 用于内部请求交互。如果应用调用自己提供 Dubbo 服务，不会再执行网络调用，直接执行内部方法。
这里我们主要来分析一下 DubboProtocol 内部逻辑。
DubboProtocol#destroy 源码：
public void destroy() { // 关闭 Server for (String key : new ArrayList<String>(serverMap.keySet())) { ExchangeServer server = serverMap.remove(key); if (server != null) { try { if (logger.isInfoEnabled()) { logger.info("Close dubbo server: " + server.getLocalAddress()); } server.close(ConfigUtils.getServerShutdownTimeout()); } catch (Throwable t) { logger.warn(t.getMessage(), t); } } } // 关闭 Client for (String key : new ArrayList<String>(referenceClientMap.keySet())) { ExchangeClient client = referenceClientMap.remove(key); if (client != null) { try { if (logger.isInfoEnabled()) { logger.info("Close dubbo connect: " + client.getLocalAddress() + "-->" + client.getRemoteAddress()); } client.close(ConfigUtils.getServerShutdownTimeout()); } catch (Throwable t) { logger.warn(t.getMessage(), t); } } } for (String key : new ArrayList<String>(ghostClientMap.keySet())) { ExchangeClient client = ghostClientMap.remove(key); if (client != null) { try { if (logger.isInfoEnabled()) { logger.info("Close dubbo connect: " + client.getLocalAddress() + "-->" + client.getRemoteAddress()); } client.close(ConfigUtils.getServerShutdownTimeout()); } catch (Throwable t) { logger.warn(t.getMessage(), t); } } } stubServiceMethodsMap.clear(); super.destroy(); }
Dubbo 默认使用 Netty 作为其底层的通讯框架，分为 Server 与 Client。Server 用于接收其他消费者 Client 发出的请求。
上面源码中首先关闭 Server ，停止接收新的请求，然后再关闭 Client。这样做就降低服务被消费者调用的可能性。
3.4、关闭 Server
首先将会调用 HeaderExchangeServer#close，源码如下:
public void close(final int timeout) { startClose(); if (timeout > 0) { final long max = (long) timeout; final long start = System.currentTimeMillis(); if (getUrl().getParameter(Constants.CHANNEL_SEND_READONLYEVENT_KEY, true)) { // 发送 READ_ONLY 事件 sendChannelReadOnlyEvent(); } while (HeaderExchangeServer.this.isRunning() && System.currentTimeMillis() - start < max) { try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { logger.warn(e.getMessage(), e); } } } // 关闭定时心跳检测 doClose(); server.close(timeout); } private void doClose() { if (!closed.compareAndSet(false, true)) { return; } stopHeartbeatTimer(); try { scheduled.shutdown(); } catch (Throwable t) { logger.warn(t.getMessage(), t); } }
这里将会向服务消费者发送 READ_ONLY 事件。消费者接受之后，主动排除这个节点，将请求发往其他正常节点。这样又进一步降低了注册中心通知延迟带来的影响。
接下来将会关闭心跳检测，关闭底层通讯框架 NettyServer。这里将会调用 NettyServer#close 方法,这个方法实际在 AbstractServer 处实现。
AbstractServer#close 源码如下:
public void close(int timeout) { ExecutorUtil.gracefulShutdown(executor, timeout); close(); }
这里首先关闭业务线程池，这个过程将会尽可能将线程池中的任务执行完毕，再关闭线程池，最后在再关闭 Netty 通讯底层 Server。
Dubbo 默认将会把请求/心跳等请求派发到业务线程池中处理。
关闭 Server，优雅等待线程池关闭，解决了上面提到的第二个问题：若关闭服务提供者，已经接收到服务请求，需要处理完毕才能下线服务。
Dubbo 服务提供者关闭流程如图：
ps:为了方便调试源码，附上 Server 关闭调用链。
DubboProtocol#destroy ->HeaderExchangeServer#close ->AbstractServer#close ->NettyServer#doClose
3.5 关闭 Client
Client 关闭方式大致同 Server，这里主要介绍一下处理已经发出请求逻辑，代码位于HeaderExchangeChannel#close。
// graceful close public void close(int timeout) { if (closed) { return; } closed = true; if (timeout > 0) { long start = System.currentTimeMillis(); // 等待发送的请求响应信息 while (DefaultFuture.hasFuture(channel) && System.currentTimeMillis() - start < timeout) { try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { logger.warn(e.getMessage(), e); } } } close(); }
关闭 Client 的时候，如果还存在未收到响应的信息请求，将会等待一定时间，直到确认所有请求都收到响应，或者等待时间超过超时时间。
ps:Dubbo 请求会暂存在
DefaultFutureMap 中，所以只要简单判断一下 Map 就能知道请求是否都收到响应。
通过这一点我们就解决了第三个问题：若关闭服务消费者，已经发出的服务请求，需要等待响应返回。
Dubbo 优雅停机总体流程如图所示。
Dubbogracefulshutdown.jpg
ps: Client 关闭调用链如下所示：
DubboProtocol#close ->ReferenceCountExchangeClient#close ->HeaderExchangeChannel#close ->AbstractClient#close
2.7.X
Dubbo 一般与 Spring 框架一起使用，2.5.X 版本的停机过程可能导致优雅停机失效。这是因为 Spring 框架关闭时也会触发相应的 ShutdownHook 事件，注销相关 Bean。这个过程若 Spring 率先执行停机，注销相关 Bean。而这时 Dubbo 关闭事件中引用到 Spring 中 Bean，这就将会使停机过程中发生异常，导致优雅停机失效。
为了解决该问题，Dubbo 在 2.6.X 版本开始重构这部分逻辑，并且不断迭代，直到 2.7.X 版本。
新版本新增 ShutdownHookListener，继承 Spring ApplicationListener 接口，用以监听 Spring 相关事件。这里 ShutdownHookListener 仅仅监听 Spring 关闭事件，当 Spring 开始关闭，将会触发 ShutdownHookListener 内部逻辑。
public class SpringExtensionFactory implements ExtensionFactory { private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(SpringExtensionFactory.class); private static final Set<ApplicationContext> CONTEXTS = new ConcurrentHashSet<ApplicationContext>(); private static final ApplicationListener SHUTDOWN_HOOK_LISTENER = new ShutdownHookListener(); public static void addApplicationContext(ApplicationContext context) { CONTEXTS.add(context); if (context instanceof ConfigurableApplicationContext) { // 注册 ShutdownHook ((ConfigurableApplicationContext) context).registerShutdownHook(); // 取消 AbstractConfig 注册的 ShutdownHook 事件 DubboShutdownHook.getDubboShutdownHook().unregister(); } BeanFactoryUtils.addApplicationListener(context, SHUTDOWN_HOOK_LISTENER); } // 继承 ApplicationListener，这个监听器将会监听容器关闭事件 private static class ShutdownHookListener implements ApplicationListener { @Override public void onApplicationEvent(ApplicationEvent event) { if (event instanceof ContextClosedEvent) { DubboShutdownHook shutdownHook = DubboShutdownHook.getDubboShutdownHook(); shutdownHook.doDestroy(); } } } }
当 Spring 框架开始初始化之后，将会触发 SpringExtensionFactory 逻辑，之后将会注销 AbstractConfig 注册 ShutdownHook，然后增加 ShutdownHookListener。这样就完美解决上面『双 hook』 问题。
最后
优雅停机看起来实现不难，但是里面设计细枝末节却非常多，一个点实现有问题，就会导致优雅停机失效。如果你也正在实现优雅停机，不妨参考一下 Dubbo 的实现逻辑。
