面試官: 說說看, 什麼是 Hook (鉤子) 執行緒以及應用場景?

文章首發自個人微訊號: 小哈學Java

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一、Hook 執行緒介紹

通常情況下，我們可以嚮應用程式注入一個或多個 Hook (鉤子) 執行緒，這樣，在程式即將退出的時候，也就是 JVM 程式即將退出的時候，Hook 執行緒就會被啟動執行。

先看一段示例程式碼：

①：為應用程式注入一個鉤子（Hook）執行緒，執行緒中，列印了相關日誌，包括正在執行以及退出的日誌；
②：再次注入一個同樣邏輯的鉤子（Hook）執行緒；
③：主執行緒執行結束，列印日誌；

執行這段程式碼，來驗證一下：

從列印日誌看到，當主執行緒執行結束，也就是 JVM 程式即將退出的時候，注入的兩個 Hook 執行緒都被啟動並列印相關日誌。

二、Hook 執行緒的應用場景&注意事項

2.1 應用場景

上面我們已經知道了， Hook 執行緒能夠在 JVM 程式退出的時候被啟動且執行，那麼，我們能夠通過這種特性，做點什麼呢？

羅列一些常見應用場景：

防止程式重複執行，具體實現可以在程式啟動時，校驗是否已經生成 lock 檔案，如果已經生成，則退出程式，如果未生成，則生成 lock 檔案，程式正常執行，最後再注入 Hook 執行緒，這樣在 JVM 退出的時候，執行緒中再將 lock 檔案刪除掉；

PS: 這種防止程式重複執行的策略，也被應用於 Mysql 伺服器，zookeeper, kafka 等系統中。

Hook 執行緒中也可以執行一些資源釋放的操作，比如關閉資料庫連線，Socket 連線等。

2.2 注意事項

Hook 執行緒只有在正確接收到退出訊號時，才能被正確執行，如果你是通過 kill -9這種方式，強制殺死的程式，那麼抱歉，程式是不會去執行 Hook 執行緒的，為什麼呢？你想啊，它自己都被強制幹掉了，哪裡還管的上別人呢？
請不要在 Hook 執行緒中執行一些耗時的操作，這樣會導致程式長時間不能退出。

三、Hook 執行緒防應用重啟實戰

針對上面防應用重啟的場景，利用 Hook 執行緒，我們來實戰一下，貼上程式碼：

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * @author 犬小哈（微訊號: 小哈學Java）
 * @date 2019/4/10
 * @time 下午9:56
 * @discription
 **/
public class PreventDuplicated {

    /** .lock 檔案存放路徑 */
    private static final String LOCK_FILE_PATH = "./";
    
    /** .lock 檔名稱 */
    private static final String LOCK_FILE_NAME = ".lock";

    public static void main(String[] args) {

        // 校驗 .lock 檔案是否已經存在
        checkLockFile();

        // 注入 Hook 執行緒
        addShutdownHook();

        // 模擬程式一直執行
        for (;;) {
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                System.out.println("The program is running ...");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

    }

    /**
     * 注入 Hook 執行緒
     */
    private static void addShutdownHook() {
        Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(() -> {
            // 接受到了退出訊號
            System.out.println("The program received kill signal.");
            // 刪除 .lock 檔案
            deleteLockFile();
        }));
    }

    /**
     * 校驗 .lock 檔案是否已經存在
     */
    private static void checkLockFile() {
        if (isLockFileExisted()) {
            // .lock 檔案已存在, 丟擲異常, 退出程式
            throw new RuntimeException("The program already running.");
        }

        // 不存在，則建立 .lock 檔案
        createLockFile();
    }

    /**
     * 建立 .lock 檔案
     */
    private static void createLockFile() {
        File file = new File(LOCK_FILE_PATH + LOCK_FILE_NAME);
        try {
            file.createNewFile();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * .lock 檔案 是否存在
     * @return
     */
    private static boolean isLockFileExisted() {
        File file = new File(LOCK_FILE_PATH + LOCK_FILE_NAME);
        return file.exists();
    }

    /**
     * 刪除 .lock 檔案
     */
    private static void deleteLockFile() {
        File file = new File(LOCK_FILE_PATH + LOCK_FILE_NAME);
        file.delete();
    }
}

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