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線上服務(wù)如何優(yōu)雅停機(jī)?

開發(fā) 前端
最近星球中有位小伙伴問(wèn)了我一個(gè)問(wèn)題:如何優(yōu)雅的停機(jī)?我覺(jué)得這個(gè)問(wèn)題挺有代表性的。今天這篇文章跟大家一下優(yōu)雅停機(jī)的一些常見(jiàn)方案,希望對(duì)你會(huì)有所幫助。

前言

最近星球中有位小伙伴問(wèn)了我一個(gè)問(wèn)題:如何優(yōu)雅的停機(jī)?

我覺(jué)得這個(gè)問(wèn)題挺有代表性的。

今天這篇文章跟大家一下優(yōu)雅停機(jī)的一些常見(jiàn)方案,希望對(duì)你會(huì)有所幫助。

1.什么是優(yōu)雅停機(jī)?

優(yōu)雅停機(jī)(Graceful Shutdown) 指在服務(wù)終止前,系統(tǒng)能:

  • 拒絕新請(qǐng)求進(jìn)入
  • 完成存量請(qǐng)求處理
  • 釋放所有資源
  • 通知上下游服務(wù)

非優(yōu)雅停機(jī)的慘痛代價(jià)

圖片圖片

真實(shí)案例:支付回調(diào)丟失。

// 支付回調(diào)處理
@PostMapping("/callback")
public void handleCallback(Payment payment) {
    // 1. 更新訂單狀態(tài)
    orderService.updateStatus(payment.getOrderId(), PAID);
    
    // 2. 發(fā)放權(quán)益(kill發(fā)生時(shí)此處未執(zhí)行)
    benefitService.grantVip(payment.getUserId()); 
}

當(dāng)kill發(fā)生在步驟1和2之間時(shí),導(dǎo)致訂單狀態(tài)已更新但權(quán)益未發(fā)放,引發(fā)用戶投訴。

2.優(yōu)雅停機(jī)三大核心流程

2.1 信號(hào)捕獲層

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2.2 流量控制層

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2.3 資源釋放層

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3.Spring Boot優(yōu)雅停機(jī)的實(shí)現(xiàn)

3.1 基礎(chǔ)配置

在SpringBoot項(xiàng)目的application.yml文件中增加如下配置:

server:
  shutdown: graceful # 開啟優(yōu)雅停機(jī)
  
spring:
  lifecycle:
    timeout-per-shutdown-phase: 30s # 最長(zhǎng)等待時(shí)間

3.2 線程池優(yōu)雅關(guān)閉

在線程池中實(shí)現(xiàn)優(yōu)雅關(guān)閉功能:

@Bean
public ExecutorService threadPool() {
    ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
    executor.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true); // 等待任務(wù)完成
    executor.setAwaitTerminationSeconds(60); // 最大等待時(shí)間
    return executor.getThreadPoolExecutor();
}

在shutdown之前,先等待任務(wù)完成。

3.3 分布式鎖釋放攔截器

@Around("@annotation(org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping)")
public Object handleRequest(ProceedingJoinPoint pjp) {
    Lock lock = redisson.getLock("order_lock");
    try {
        lock.lock();
        return pjp.proceed();
    } finally {
        if (!isShuttingDown()) {
            lock.unlock(); // 非停機(jī)時(shí)正常釋放
        }
        // 停機(jī)時(shí)由鎖管理器統(tǒng)一釋放
    }
}

使用統(tǒng)一的攔截器釋放分布式鎖,防止出現(xiàn)異常有釋放遺漏的地方。

4.Kubernetes環(huán)境下的優(yōu)雅停機(jī)

4.1 關(guān)鍵配置

STOPSIGNAL SIGTERM # 使用SIGTERM替代SIGKILL
# Deployment配置
spec:
terminationGracePeriodSeconds:60# 寬限期
containers:
    -lifecycle:
        preStop:
          exec:
            command:["/bin/sh","-c","sleep 20;"]# 預(yù)留緩沖時(shí)間

在部署配置中增加預(yù)留緩沖時(shí)間。

4.2 就緒探針自動(dòng)摘流

圖片圖片

5.中間件連接優(yōu)雅關(guān)閉

5.1 數(shù)據(jù)庫(kù)連接池

@PreDestroy
public void close() {
    HikariPool pool = dataSource.getHikariPoolMXBean();
    pool.suspendPool(); // 停止借出連接
    pool.softEvictConnections(); // 驅(qū)逐空閑連接
    while (pool.getActiveConnections() > 0) {
        Thread.sleep(500); // 等待活動(dòng)連接完成
    }
    pool.shutdown(); // 徹底關(guān)閉
}

使用@PreDestroy在服務(wù)銷毀之前關(guān)閉數(shù)據(jù)庫(kù)連接池。

5.2 RabbitMQ消費(fèi)者

@PreDestroy
public void stop() {
    channel.basicCancel(consumerTag); // 取消訂閱
    while (unackedMessages.get() > 0) {
        Thread.sleep(100); // 等待ACK完成
    }
    connection.close();
}

@PreDestroy在服務(wù)銷毀之前取消訂閱,需要先等待ACK完成。

3. Redis分布式鎖

public class LockManager implements DisposableBean {
    @Override
    public void destroy() {
        lockMap.forEach((key, lock) -> {
            if (lock.isHeldByCurrentThread()) {
                lock.unlock(); // 強(qiáng)制釋放未解鎖的鎖
            }
        });
    }
}

實(shí)現(xiàn)DisposableBean接口,在服務(wù)銷毀之前強(qiáng)制釋放未解鎖的鎖。

6.全鏈路優(yōu)雅停機(jī)

6.1 停機(jī)事件傳播機(jī)制

圖片圖片

6.2 狀態(tài)機(jī)管理

public enum ShutdownState {
    RUNNING,    // 正常運(yùn)行
    PRE_SHUTDOWN, // 拒絕新請(qǐng)求
    DRAINING,    // 排空存量請(qǐng)求
    TERMINATED   // 完全終止
}

6.3 停機(jī)監(jiān)控面板

圖片圖片

7.生產(chǎn)環(huán)境避坑指南

7.1 必須避免的四大陷阱

陷阱

后果

解決方案

死鎖等待

無(wú)法完成停機(jī)

設(shè)置鎖超時(shí)時(shí)間

第三方服務(wù)不可用

資源無(wú)法釋放

添加熔斷機(jī)制

長(zhǎng)周期任務(wù)

超過(guò)寬限期被強(qiáng)殺

拆分任務(wù)+保存中間狀態(tài)

文件寫入未完成

數(shù)據(jù)損壞

使用原子文件替換

7.2 停機(jī)檢查清單

# 停機(jī)前執(zhí)行
curl -X POST http://localhost:8080/actuator/shutdown-prepare

# 驗(yàn)證項(xiàng):
1. 新請(qǐng)求返回503
2. 活動(dòng)線程數(shù)持續(xù)下降
3. 數(shù)據(jù)庫(kù)連接數(shù)歸零
4. MQ無(wú)未ACK消息

7.3 黃金法則:二段式停機(jī)

圖片圖片

總結(jié)

  • 基礎(chǔ)層:處理HTTP請(qǐng)求Spring Boot Graceful Shutdown + 線程池等待
  • 進(jìn)階層:管理中間件連接數(shù)據(jù)庫(kù)連接池排空 + MQ消費(fèi)者取消訂閱
  • 高級(jí)層:分布式協(xié)同停機(jī)事件廣播 + 分布式鎖釋放
  • 終極層:全鏈路狀態(tài)管理停機(jī)狀態(tài)機(jī) + 智能超時(shí)控制

停機(jī)策略對(duì)比表

策略

實(shí)現(xiàn)難度

停機(jī)時(shí)間

數(shù)據(jù)安全

適用場(chǎng)景

直接kill -9

秒級(jí)

極低

開發(fā)環(huán)境

Spring Boot

☆☆

10-30s

常規(guī)Web應(yīng)用

容器化方案

☆☆☆

可配置

K8S環(huán)境

全鏈路管理

☆☆☆☆

分鐘級(jí)

極高

金融核心系統(tǒng)


責(zé)任編輯:武曉燕 來(lái)源: 蘇三說(shuō)技術(shù)
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