如何解決因信號量引發(fā)tomcat異常退出的問題

這篇文章主要介紹如何解決因信號量引發(fā)tomcat異常退出的問題，文中介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

近期在玩大數(shù)據(jù)。有個朋友找過來，說他線上的tomcat會莫名其妙的退出，表示非?？鄲溃埼?guī)涂纯?。每次他發(fā)現(xiàn)退出了，都通過騰訊云的WEB控制臺登錄，啟動tomcat。

本著助人為樂(shao kao hao chi)的精神，我連上去開始分析。首先肯定是看tomcat的日志，看看有沒有記錄到相關(guān)信息，是什么途徑退出的。

從日志上看，tomcat收到了退出請求，并按照要求關(guān)閉容器。那么是否可以認(rèn)為是有人執(zhí)行了shutdown.sh呢？并不能。執(zhí)行了shutdown腳本的關(guān)閉日志是這樣的。

與其相關(guān)的tomcat源碼截圖如下。截圖左側(cè)有行號。

tomcat啟動時，設(shè)置await，等待關(guān)閉指令進(jìn)入。org\apache\catalina\startup\Bootstrap.java

catalinaDaemon的定義如下。

org\apache\catalina\startup\Catalina.java

具體實例化時，會將接口Server的實例指向StandardServer。類路徑如下。

org\apache\catalina\Server.java

org\apache\catalina\core\StandardServer.java

而StandServer中的輸出相關(guān)日志的源碼如下：

讀取的配置文件為org\apache\catalina\core\LocalStrings.properties

當(dāng)tomcat收到正經(jīng)的關(guān)閉指令時，會輸出此日志，說明是收到指令關(guān)閉容器。

正經(jīng)的指令關(guān)閉容器，相關(guān)代碼如下。

那么，現(xiàn)在的證據(jù)說明，這個tomcat不是通過SHUTDOWN報文關(guān)閉的。而且，從下圖來看，也頗能說明這個SHUTDOWN指令不是這么容易發(fā)成功的。

那么現(xiàn)在可能性最大的辦法就是通過KILL指令來操作。執(zhí)行bash腳本需要登錄機器，那么從wtmp、utmp查找一下這個時間點的登錄記錄呢？

下面是IPIP的結(jié)果。

換言之，23日早上tomcat異常退出的時候，有一個來自騰訊云的BGP機房的地址也巧合的斷開了會話。而我這個朋友的機器就放在騰訊云。有點奇怪是嗎？

繼續(xù)追查，連續(xù)追溯幾天的tomcat日志，比對utmp、wtmp結(jié)果，再比對IPIP結(jié)果，都是如此。來自騰訊云BGP機房的會話斷開，tomcat同一時間點退出。精確到秒級。連續(xù)多天出現(xiàn)很多次，說明tomcat退出和WEB會話退出是具備因果關(guān)系的。

經(jīng)過詢問，朋友確認(rèn)他是習(xí)慣于使用WEB控制臺的方式登錄服務(wù)器，啟動了tomcat以后就丟在一邊，開始調(diào)試接口了。那么有什么可能會導(dǎo)致這樣的因果關(guān)系出現(xiàn)？這就要說到Linux系統(tǒng)的一個歷史悠久的進(jìn)程間通信的機制——信號量。

具體信號量是什么，請自行查詢相關(guān)資料了解學(xué)習(xí)。針對本次問題，可以簡單的理解為進(jìn)程間通訊的一種機制。

進(jìn)程A需要進(jìn)程B做點事，而進(jìn)程間的內(nèi)存區(qū)域某種意義上說是互不可見的。這個時候就需要通過信號量來完成。進(jìn)程A可以按照預(yù)先定義的信號量規(guī)范向進(jìn)程B發(fā)出信號量，當(dāng)進(jìn)程B收到后，根據(jù)具體信號量的值決定處理邏輯。具體信號量清單，可以在命令行通過如下命令查詢。命令中均為字母，沒有數(shù)字1。

這其中最常見的就是9，SIGKILL。當(dāng)進(jìn)程收到此信號量時，會被KILL掉。此信號量由操作系統(tǒng)處理，應(yīng)用不能處理。在vista之前的windows系統(tǒng)中，是有辦法滲透到內(nèi)核中的。此時可以攔截類似WM_CLOSE之類的消息，讓某個程序無法關(guān)閉。到了win7、win10時代，已經(jīng)不能使用此類技巧了。

此外，我們熟悉的CTRL + C操作，發(fā)出的是SIGINT。有些場景下，我們需要通知程序優(yōu)雅的退出，此時可以發(fā)出SIGQUIT，也就是kill -3。

那么WEB控制臺會話斷開，會發(fā)出什么信號量呢？我們來試試就知道了。Java雖然說不能操作系統(tǒng)底層，但是sun.misc包有驚喜哦。代碼如下。

如圖所示，這段代碼會在收到信號量時輸出線程名稱，信號量名稱，并翻譯成具體的數(shù)字。隨后，在main函數(shù)中，我“注冊”了HUP、INT、ABRT、TERM四種信號量。注冊四種是因為不清楚具體會發(fā)什么出來，索性有可能的都搞起來。

編譯，打包。此處有一個問題需要注意，由于信號量屬于操作系統(tǒng)底層機制，每個不同操作系統(tǒng)所支持的信號量是不同的，JVM中通過private static native int findSignal(String paramString)提供支持。native方法涉及具體VM實現(xiàn)，不貼代碼了。不過很容易想到的是，windows和linux當(dāng)然不同。所以此處就要在上位機編寫，下位機調(diào)試了。windows底下運行報錯可不要慌張哦。

接下來的事情就簡單了。把程序上傳服務(wù)器，通過WEB控制臺登錄服務(wù)器，將執(zhí)行結(jié)果重定向到文本文件中，然后靜待控制臺超時。結(jié)果如下。

結(jié)果不用再分析了，WEB控制臺會在退出時發(fā)出SIGHUP，相當(dāng)于kill -1。而tomcat在收到SIGHUP會怎么操作呢？小伙伴們可以試試看kill -1 pid，再看看日志，就明白了。

解決方案其實也簡單。SIGHUP是HANG UP的意思，可以用nohup xx.sh &來徹底屏蔽SIGHUP和SIGINT。另外，經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)，通過單擊SecureCRT的tab頁右側(cè)的×也可以觸發(fā)信號量，而直接logout或者點菜單上的紅叉則并不會觸發(fā)。

感興趣的小伙伴可以把這個程序擴(kuò)展一下，測測看。說不定你的異常退出問題也能迎刃而解呢。

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