Java實(shí)現(xiàn)Linux下雙守護(hù)進(jìn)程

2019-11-26 15:22:43

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供稿：網(wǎng)友

一、簡(jiǎn)介

　　現(xiàn)在的服務(wù)器端程序很多都是基于Java開(kāi)發(fā)，針對(duì)于Java開(kāi)發(fā)的Socket程序，這樣的服務(wù)器端上線后出現(xiàn)問(wèn)題需要手動(dòng)重啟，萬(wàn)一大半夜的掛了，還是特別麻煩的。
　　大多數(shù)的解決方法是使用其他進(jìn)程來(lái)守護(hù)服務(wù)器程序，如果服務(wù)器程序掛了，通過(guò)守護(hù)進(jìn)程來(lái)啟動(dòng)服務(wù)器程序。
　　萬(wàn)一守護(hù)進(jìn)程掛了呢？使用雙守護(hù)來(lái)提高穩(wěn)定性，守護(hù)A負(fù)責(zé)監(jiān)控服務(wù)器程序與守護(hù)B，守護(hù)B負(fù)責(zé)監(jiān)控守護(hù)A，任何一方出現(xiàn)問(wèn)題，都能快速的啟動(dòng)程序，提高服務(wù)器程序的穩(wěn)定性。

　　Java的運(yùn)行環(huán)境不同于C等語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的程序，Java程序跑在JVM上面。不同于C語(yǔ)言可以直接創(chuàng)建進(jìn)程，Java創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程等同于使用java -jar xxx.jar啟動(dòng)一個(gè)程序。
　　Java啟動(dòng)程序并沒(méi)有C#類似的單實(shí)例限制，你可以啟動(dòng)多個(gè)，但是你不能啟動(dòng)多個(gè)，不能讓多個(gè)守護(hù)A去守護(hù)服務(wù)器程序，萬(wàn)一啟動(dòng)了多個(gè)服務(wù)器程序怎么辦？

二、技術(shù)講解

這里的技術(shù)講解比較粗略，具體請(qǐng)百度一下，這里只講解作用。
1、jps命令。
　　JDK自帶的命令工具，使用jps -l可以列出正在運(yùn)行的Java程序，顯示Java程序的pid與Name。只對(duì)Java程序有效，其實(shí)查看的是運(yùn)行的JVM
2、java.nio.channels.FileLock類的使用
　　這個(gè)是Java new IO中的類，使用他可以維持在讀取文件的給文件加上鎖，判斷文件時(shí)候有鎖可以判斷該文件是否被其他的程序使用
3、ProcessBuilder與Process
　　這兩個(gè)原理差不多，都是調(diào)用系統(tǒng)的命令運(yùn)行，然后返回信息。但是硬編碼會(huì)導(dǎo)致你的Java程序失去可移植性，可以將命令獨(dú)立到配置文件中。

三、設(shè)計(jì)原理

Server：服務(wù)器程序
A：守護(hù)進(jìn)程A
B：守護(hù)進(jìn)程B
A.lock:守護(hù)進(jìn)程A的文件鎖
B.lock:守護(hù)進(jìn)程B的文件鎖
----------------------------------------------------------------------------------
Step 1：首先不考慮Server，只考慮A與B之間的守護(hù)
1.A判斷B是否存活，沒(méi)有就啟動(dòng)B
2.B判斷A是否存活，沒(méi)有就啟動(dòng)A
3.在運(yùn)行過(guò)程中A與B互相去拿對(duì)方的文件鎖，如果拿到了，證明對(duì)面掛了，則啟動(dòng)對(duì)方。
4.A啟動(dòng)的時(shí)候，獲取A.lock文件的鎖，如果拿到了證明沒(méi)有A啟動(dòng)，則A運(yùn)行;如果沒(méi)有拿到鎖，證明A已經(jīng)啟動(dòng)了，或者是B判斷的時(shí)候拿到了鎖，如果是A已經(jīng)啟動(dòng)了，不需要再次啟動(dòng)A，如果是B判斷的時(shí)候拿到了鎖，沒(méi)關(guān)緊　　要，反正B會(huì)再次啟動(dòng)A。
5.B啟動(dòng)的時(shí)候原理與A一致。
6.運(yùn)行中如果A掛了，B判斷到A已經(jīng)掛了，則啟動(dòng)A。B同理。

Step 2：加入Server
1.A用于守護(hù)B和Server，B用于守護(hù)A。
2.原理與Step 1 一致，只是A多個(gè)一個(gè)守護(hù)Serer的任務(wù)。
3.當(dāng)A運(yùn)行的時(shí)候，使用進(jìn)程pid檢測(cè)到Server已經(jīng)掛了，就啟動(dòng)Server
4.如果Server與A都掛了，B會(huì)啟動(dòng)A，然后A啟動(dòng)Server
5.如果Server與B掛了，A啟動(dòng)Server與B
6.如果A與B都掛了，守護(hù)結(jié)束

Step 3：使用Shutdown結(jié)束守護(hù)，不然結(jié)束Server后會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)

四、實(shí)現(xiàn)
1、GuardA的實(shí)現(xiàn)

復(fù)制代碼代碼如下:

 public class GuardA {
     // GuardA用于維持自己的鎖
     private File fileGuardA;
     private FileOutputStream fileOutputStreamGuardA;
     private FileChannel fileChannelGuardA;
     private FileLock fileLockGuardA;
     // GuardB用于檢測(cè)B的鎖
     private File fileGuardB;
     private FileOutputStream fileOutputStreamGuardB;
     private FileChannel fileChannelGuardB;
     private FileLock fileLockGuardB;
 
     public GuardA() throws Exception {
         fileGuardA = new File(Configure.GUARD_A_LOCK);
         if (!fileGuardA.exists()) {
             fileGuardA.createNewFile();
         }
         //獲取文件鎖，拿不到證明GuardA已啟動(dòng)則退出
         fileOutputStreamGuardA = new FileOutputStream(fileGuardA);
         fileChannelGuardA = fileOutputStreamGuardA.getChannel();
         fileLockGuardA = fileChannelGuardA.tryLock();
         if (fileLockGuardA == null) {
             System.exit(0);
         }
         
         fileGuardB = new File(Configure.GUARD_B_LOCK);
         if (!fileGuardB.exists()) {
             fileGuardB.createNewFile();
         }
         fileOutputStreamGuardB = new FileOutputStream(fileGuardB);
         fileChannelGuardB = fileOutputStreamGuardB.getChannel();
     }
 
     /**
      * 檢測(cè)B是否存在
      * 
      * @return true B已經(jīng)存在
      */
     public boolean checkGuardB() {
         try {
             fileLockGuardB = fileChannelGuardB.tryLock();
             if (fileLockGuardB == null) {
                 return true;
             } else {
                 fileLockGuardB.release();
                 return false;
             }
         } catch (IOException e) {
             System.exit(0);
             // never touch
             return true;
         }
     }
 }

2、GuardServer的實(shí)現(xiàn)

復(fù)制代碼代碼如下:

public class GuardServer {
     private String servername;

     public GuardServer(String servername) {
         this.servername = servername;
     }

     public void startServer(String cmd) throws Exception {
         System.out.println("Start Server : " + cmd);
         //將命令分開(kāi)
//        String[] cmds = cmd.split(" ");
//        ProcessBuilder builder = new ProcessBuilder(cmds);

         //
         ProcessBuilder builder=new ProcessBuilder(new String[]{"/bin/sh","-c",cmd});
         //將服務(wù)器程序的輸出定位到/dev/tty
         builder.redirectOutput(new File("/dev/tty"));
         builder.redirectError(new File("/dev/tty"));
         builder.start(); // throws IOException
         Thread.sleep(10000);
     }

     /**
      * 檢測(cè)服務(wù)是否存在
      *
      * @return 返回配置的java程序的pid
      * @return pid >0 返回的是 pid <=0 代表指定java程序未運(yùn)行
      * **/
     public int checkServer() throws Exception {
         int pid = -1;
         Process process = null;
         BufferedReader reader = null;
         process = Runtime.getRuntime().exec("jps -l");
         reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));
         String line;
         while ((line = reader.readLine()) != null) {
             String[] strings = line.split("//s{1,}");
             if (strings.length < 2)
                 continue;
             if (strings[1].contains(servername)) {
                 pid = Integer.parseInt(strings[0]);
                 break;
             }
         }
         reader.close();
         process.destroy();
         return pid;
     }
}

3、GuardAMain實(shí)現(xiàn)

復(fù)制代碼代碼如下:

 public class GuardAMain {
     public static void main(String[] args) throws Exception {
         GuardA guardA = new GuardA();
         Configure configure = new Configure();
         GuardServer server = new GuardServer(configure.getServername());
         while (true) {
             // 如果GuardB未運(yùn)行 運(yùn)行GuardB
             if (!guardA.checkGuardB()) {
                 System.out.println("Start GuardB.....");
                 Runtime.getRuntime().exec(configure.getStartguardb());
             }
             // 檢測(cè)服務(wù)器存活
             if (server.checkServer() <= 0) {
                 boolean isServerDown = true;
                 // trip check
                 for (int i = 0; i < 3; i++) {
                     // 如果服務(wù)是存活著
                     if (server.checkServer() > 0) {
                         isServerDown = false;
                         break;
                     }
                 }
                 if (isServerDown)
                     server.startServer(configure.getStartserver());
             }
             Thread.sleep(configure.getInterval());
         }
     }
 }

4、Shutdown實(shí)現(xiàn)

復(fù)制代碼代碼如下:

public class ShutDown {
     public static void main(String[] args) throws Exception {
         Configure configure = new Configure();
         System.out.println("Shutdown Guards..");
         for (int i = 0; i < 3; i++) {
             Process p = Runtime.getRuntime().exec("jps -l");
             BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(p.getInputStream()));
             String line;
             while ((line = reader.readLine()) != null) {
                 if (line.toLowerCase().contains("Guard".toLowerCase())) {
                     String[] strings = line.split("//s{1,}");
                     int pid = Integer.parseInt(strings[0]);
                     Runtime.getRuntime().exec(configure.getKillcmd() + " " + pid);
                 }
             }
             p.waitFor();
             reader.close();
             p.destroy();
             Thread.sleep(2000);
         }
         System.out.println("Guards is shutdown");
     }
}

5、GuardB與GuardA類似

五、下載與使用

項(xiàng)目文件夾：guard_demo

下載地址：http://pan.baidu.com/s/1bn1Y6BX

如果有什么疑問(wèn)或者建議，請(qǐng)聯(lián)系我