相信很多程序员对于Linux系统都不陌生,即使自己的日常开发机器不是Linux,那么线上服务器也大部分都是的,所以,掌握常用的 Linux 命令也是程序员必备的技能。
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但是,怕就怕很多人对于部分命令只是一知半解,使用不当就能导致线上故障。
前段时间,我们的线上应用报警,频繁 FGC,需要紧急处理问题,于是有同事去线上重启机器(正常程序应该是先采集堆 dump,然后再重启,方便排查是否存在内存泄露等问题)。
但是在重启过程中,同事发现正常的重启命令应用无反应,然后尝试使用 kill 命令"杀"掉 Java 进程,但是仍然无效。于是他私自决定使用 "kill -9"结束了进程的生命。
虽然应用进程被干掉了,但是随之而来带来了很多问题,首先是上游系统突然发生大量报警,对应开发找过来说调用我们的 RPC 服务无响应,频繁超时。
后来,我们又发现系统中存在部分脏数据,有些在同一个事务中需要完整更新的数据,只更新了一半…
为什么正常的 kill 无法"杀掉"进程,而 kill -9 就可以?为什么 kill -9 会引发这一连串连锁反应?正常的 kill 执行时,JVM 会如何处理的呢?
要搞清楚这些问题,我们要先从 kill 命令说起。
kill 命令
我们都知道,想要在 Linux 中终止一个进程有两种方式,如果是前台进程可以使用 Ctrl+C 键进行终止;如果是后台进程,那么需要使用kill命令来终止。(其实 Ctrl+C 也是 kill 命令)
kill 命令的格式是:
- kill[参数][进程号]
- 如:
- kill 21121
- kill -9 21121
其中[参数]是可选的,进程号可以通过 jps/ps/pidof/pstree/top 等工具获取。
kill 的命令参数有以下几种:
- -l 信号,若果不加信号的编号参数,则使用“-l”参数会列出全部的信号名称
- -a 当处理当前进程时,不限制命令名和进程号的对应关系
- -p 指定kill 命令只打印相关进程的进程号,而不发送任何信号
- -s 指定发送信号
- -u 指定用户
通常情况下,我们使用的 -l(信号)的时候比较多,如我们前文提到的 kill -9 中的 9 就是信号。
信号如果没有指定的话,默认会发出终止信号(15)。常用的信号如下:
- HUP 1 终端断线
- INT 2 中断(同 Ctrl + C)
- QUIT 3 退出(同 Ctrl + \)
- TERM 15 终止
- KILL 9 强制终止
- CONT 18 继续(与STOP相反, fg/bg命令)
- STOP 19 暂停(同 Ctrl + Z)
比较常用的就是强制终止信号:9 和终止信号:15,另外,中断信号:2 其实就是我们前文提到的 Ctrl+C 结束前台进程。
那么,kill -9 和 kill -15 到底有什么区别呢?该如何选择呢?
kill -9 和 kill -15 的区别
kill 命令默认的信号就是 15,首先来说一下这个默认的 kill -15 信号。
当使用 kill -15 时,系统会发送一个 SIGTERM 的信号给对应的程序。当程序接收到该信号后,具体要如何处理是自己可以决定的。
这时候,应用程序可以选择:
- 立即停止程序
- 释放响应资源后停止程序
- 忽略该信号,继续执行程序
因为 kill -15 信号只是通知对应的进程要进行"安全、干净的退出",程序接到信号之后,退出前一般会进行一些"准备工作",如资源释放、临时文件清理等等,如果准备工作做完了,再进行程序的终止。
但是,如果在"准备工作"进行过程中,遇到阻塞或者其他问题导致无法成功,那么应用程序可以选择忽略该终止信号。
这也就是为什么我们有的时候使用 kill 命令是没办法"杀死"应用的原因,因为默认的 kill 信号是 SIGTERM(15),而 SIGTERM(15) 的信号是可以被阻塞和忽略的。
和 kill -15 相比,kill -9 就相对强硬一点,系统会发出 SIGKILL 信号,他要求接收到该信号的程序应该立即结束运行,不能被阻塞或者忽略。
所以,相比于 kill -15 命令,kill -9 在执行时,应用程序是没有时间进行"准备工作"的,所以这通常会带来一些副作用,数据丢失或者终端无法恢复到正常状态等。
Java 是如何处理 SIGTERM(15) 的
我们都知道,在 Linux 中,Java 应用是作为一个独立进程运行的,Java程序的终止运行是基于 JVM 的关闭实现的。
JVM 关闭方式分为三种:
- 正常关闭:当最后一个非守护线程结束或者调用了 System.exit 或者通过其他特定平台的方法关闭(接收到 SIGINT(2)、SIGTERM(15)信号等)
- 强制关闭:通过调用 Runtime.halt 方法或者是在操作系统中强制 kill(接收到 SIGKILL(9) 信号)
- 异常关闭:运行中遇到 RuntimeException 异常等。
JVM 进程在接收到 kill -15 信号通知的时候,是可以做一些清理动作的,比如删除临时文件等。
当然,开发者也是可以自定义做一些额外的事情的,比如让 Tomcat 容器停止,让 Dubbo 服务下线等。
而这种自定义 JVM 清理动作的方式,是通过 JDK 中提供的 shutdown hook 实现的。
JDK 提供了 Java.Runtime.addShutdownHook(Thread hook) 方法,可以注册一个 JVM 关闭的钩子。
例子如下:
- package com.hollis;
- public class ShutdownHookTest {
- public static void main(String[] args) {
- boolean flag = true;
- Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(() -> {
- System.out.println("hook execute...");
- }));
- while (flag) {
- // app is runing
- }
- System.out.println("main thread execute end...");
- }
- }
执行命令:
- ➜ jps
- 6520 ShutdownHookTest
- 6521 Jps
- ➜ kill 6520
控制台输出内容:
- hook execute...
- Process finished with exit code 143 (interrupted by signal 15: SIGTERM)
可以看到,当我们使用 kill(默认 kill -15)关闭进程的时候,程序会先执行我注册的 shutdownHook,然后再退出,并且会给出一个提示:interrupted by signal 15: SIGTERM。
如果我们执行命令 kill -9:
- ➜ kill -9 6520
控制台输出内容:
- Process finished with exit code 137 (interrupted by signal 9: SIGKILL)
可以看到,当我们使用 kill -9 强制关闭进程的时候,程序并没有执行 shutdownHook,而是直接退出了,并且会给出一个提示:interrupted by signal 9: SIGKILL。
总结
kill 命令用于终止 Linux 进程,默认情况下,如果不指定信号,kill 等价于 kill -15。
kill -15 执行时,系统向对应的程序发送 SIGTERM(15) 信号,该信号是可以被执行、阻塞和忽略的,所以应用程序接收到信号后,可以做一些准备工作,再进行程序终止。
有的时候,kill -15 无法终止程序,因为他可能被忽略,这时候可以使用 kill -9,系统会发出 SIGKILL(9) 信号,该信号不允许忽略和阻塞,所以应用程序会立即终止。
这也会带来很多副作用,如数据丢失等,所以,在非必要时,不要使用 kill -9 命令,尤其是那些 Web 应用、提供 RPC 服务、执行定时任务、包含长事务等应用中。
因为 kill -9 没给 Spring 容器、Tomcat 服务器、Dubbo 服务、流程引擎、状态机等足够的时间进行收尾。
作者:Hollis
简介:一个对 Coding 有着独特追求的人,现任阿里巴巴技术专家,个人技术博主,技术文章全网阅读量数千万,《程序员的三门课》联合作者。
编辑:陶家龙
出处:转载自微信公众号 Hollis(ID:hollischuang)