代碼更新不停機(jī)：SpringBoot應(yīng)用實(shí)現(xiàn)零停機(jī)更新的新質(zhì)生產(chǎn)力
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2024-08-08 08:00
點(diǎn)擊關(guān)注公眾號(hào)：互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)師，后臺(tái)回復(fù) 2T獲取2TB學(xué)習(xí)資源！ 上一篇：2T架構(gòu)師學(xué)習(xí)資料干貨分享
大家好，我是互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)師！ 在個(gè)人或者企業(yè)服務(wù)器上，總歸有要更新代碼的時(shí)候，普通的做法必須先終止原來進(jìn)程，因?yàn)樾逻M(jìn)程和老進(jìn)程端口是一個(gè)，新進(jìn)程在啟動(dòng)時(shí)候，必定會(huì)出現(xiàn)端口占用的情況，但是，還有黑科技可以讓兩個(gè)SpringBoot進(jìn)程真正的共用同一個(gè)端口，這是另一種解決辦法，我們下回分解。 那么就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問題，如果此時(shí)有大量的用戶在訪問，但是你的代碼又必須要更新，這時(shí)候如果采用上面的做法，那么必定會(huì)導(dǎo)致一段時(shí)間內(nèi)的用戶無法訪問，這段時(shí)間還取決于你的項(xiàng)目啟動(dòng)速度，那么在單體應(yīng)用下，如何解決這種事情？ 一種簡(jiǎn)單辦法是，新代碼先用其他端口啟動(dòng)，啟動(dòng)完畢后，更改nginx的轉(zhuǎn)發(fā)地址，nginx重啟非常快，這樣就避免了大量的用戶訪問失敗，最后終止老進(jìn)程就可以。 但是還是比較麻煩，端口換來換去，即使你寫個(gè)腳本，也是比較麻煩，有沒有一種可能，新進(jìn)程直接啟動(dòng)，自動(dòng)處理好這些事情？ 答案是有的。
設(shè)計(jì)思路
這里涉及到幾處源碼類的知識(shí)，如下。
SpringBoot內(nèi)嵌Servlet容器的原理是什么 DispatcherServlet是如何傳遞給Servlet容器的 先看第一個(gè)問題，用Tomcat來說，這個(gè)首先得Tomcat本身支持，如果Tomcat不支持內(nèi)嵌，SpringBoot估計(jì)也沒辦法，或者可能會(huì)另找出路。關(guān)注：互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)師，回復(fù)關(guān)鍵詞：2T 獲取阿里內(nèi)部Java性能調(diào)優(yōu)手冊(cè)！ Tomcat本身有一個(gè)Tomcat類，沒錯(cuò)就叫Tomcat，全路徑是org.apache.catalina.startup.Tomcat，我們想啟動(dòng)一個(gè)Tomcat，直接new Tomcat()，之后調(diào)用start()就可以了。 并且他提供了添加Servlet、配置連接器這些基本操作。 public class Main {
public static void main(String[] args) {
try {
Tomcat tomcat =new Tomcat();
tomcat.getConnector();
tomcat.getHost();
Context context = tomcat.addContext("/", null);
tomcat.addServlet("/","index",new HttpServlet(){
@Override
protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
resp.getWriter().append("hello");
}
});
context.addServletMappingDecoded("/","index");
tomcat.init();
tomcat.start();
}catch (Exception e){}
}
}在SpringBoot源碼中，根據(jù)你引入的Servlet容器依賴，通過下面代碼可以獲取創(chuàng)建對(duì)應(yīng)容器的工廠，拿Tomcat來說，創(chuàng)建Tomcat容器的工廠類是 TomcatServletWebServerFactory。private static ServletWebServerFactory getWebServerFactory(ConfigurableApplicationContext context) {
String[] beanNames = context.getBeanFactory().getBeanNamesForType(ServletWebServerFactory.class);
return context.getBeanFactory().getBean(beanNames[0], ServletWebServerFactory.class);
}調(diào)用 ServletWebServerFactory.getWebServer就可以獲取一個(gè)Web服務(wù)，他有start、stop方法啟動(dòng)、關(guān)閉Web服務(wù)。而getWebServer方法的參數(shù)很關(guān)鍵，也是第二個(gè)問題，DispatcherServlet是如何傳遞給Servlet容器的。 SpringBoot并不像上面Tomcat的例子一樣簡(jiǎn)單的通過 tomcat.addServlet把DispatcherServlet傳遞給Tomcat，而是通過個(gè)Tomcat主動(dòng)回調(diào)來完成的，具體的回調(diào)通過ServletContainerInitializer接口協(xié)議，它允許我們動(dòng)態(tài)地配置Servlet、過濾器。SpringBoot在創(chuàng)建Tomcat后，會(huì)向Tomcat添加一個(gè)此接口的實(shí)現(xiàn)，類名是 TomcatStarter，但是TomcatStarter也只是一堆SpringBoot內(nèi)部ServletContextInitializer的集合，簡(jiǎn)單的封裝了一下，這些集合中有一個(gè)類會(huì)向Tomcat添加DispatcherServlet在Tomcat內(nèi)部啟動(dòng)后，會(huì)通過此接口回調(diào)到SpringBoot內(nèi)部，SpringBoot在內(nèi)部會(huì)調(diào)用所有 ServletContextInitializer集合來初始化，而getWebServer的參數(shù)正好就是一堆 ServletContextInitializer集合。那么這時(shí)候還有一個(gè)問題，怎么獲取 ServletContextInitializer集合？非常簡(jiǎn)單，注意， ServletContextInitializerBeans是實(shí)現(xiàn)Collection的。protected static Collection<ServletContextInitializer> getServletContextInitializerBeans(ConfigurableApplicationContext context) {
return new ServletContextInitializerBeans(context.getBeanFactory());
}到這里所有用到的都準(zhǔn)備完畢了，思路也很簡(jiǎn)單。
判斷端口是否占用 占用則先通過其他端口啟動(dòng) 等待啟動(dòng)完畢后終止老進(jìn)程 重新創(chuàng)建容器實(shí)例并且關(guān)聯(lián)DispatcherServlet 在第三步和第四步之間，速度很快的，這樣就達(dá)到了無縫更新代碼的目的。 實(shí)現(xiàn)代碼
@SpringBootApplication()
@EnableScheduling
public class WebMainApplication {
public static void main(String[] args) {
String[] newArgs = args.clone();
int defaultPort = 8088;
boolean needChangePort = false;
if (isPortInUse(defaultPort)) {
newArgs = new String[args.length + 1];
System.arraycopy(args, 0, newArgs, 0, args.length);
newArgs[newArgs.length - 1] = "--server.port=9090";
needChangePort = true;
}
ConfigurableApplicationContext run = SpringApplication.run(WebMainApplication.class, newArgs);
if (needChangePort) {
String command = String.format("lsof -i :%d | grep LISTEN | awk '{print $2}' | xargs kill -9", defaultPort);
try {
Runtime.getRuntime().exec(new String[]{"sh", "-c", command}).waitFor();
while (isPortInUse(defaultPort)) {
}
ServletWebServerFactory webServerFactory = getWebServerFactory(run);
((TomcatServletWebServerFactory) webServerFactory).setPort(defaultPort);
WebServer webServer = webServerFactory.getWebServer(invokeSelfInitialize(((ServletWebServerApplicationContext) run)));
webServer.start();
((ServletWebServerApplicationContext) run).getWebServer().stop();
} catch (IOException | InterruptedException ignored) {
}
}
}
private static ServletContextInitializer invokeSelfInitialize(ServletWebServerApplicationContext context) {
try {
Method method = ServletWebServerApplicationContext.class.getDeclaredMethod("getSelfInitializer");
method.setAccessible(true);
return (ServletContextInitializer) method.invoke(context);
} catch (Throwable e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
private static boolean isPortInUse(int port) {
try (ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(port)) {
return false;
} catch (IOException e) {
return true;
}
}
protected static Collection<ServletContextInitializer> getServletContextInitializerBeans(ConfigurableApplicationContext context) {
return new ServletContextInitializerBeans(context.getBeanFactory());
}
private static ServletWebServerFactory getWebServerFactory(ConfigurableApplicationContext context) {
String[] beanNames = context.getBeanFactory().getBeanNamesForType(ServletWebServerFactory.class);
return context.getBeanFactory().getBean(beanNames[0], ServletWebServerFactory.class);
}
}測(cè)試
我們先寫一個(gè)小demo。
@RestController()
@RequestMapping("port/test")
public class TestPortController {
@GetMapping("test")
public String test() {
return "1";
}
}并且打包成jar，然后更改返回值為2,并打包成v2版本的jar包，此時(shí)有兩個(gè)代碼，一個(gè)新的一個(gè)舊的。 我們先啟動(dòng)v1版本，并且使用IDEA中最好用的接口調(diào)試插件Cool Request測(cè)試，可以發(fā)現(xiàn)此時(shí)都正常。
好的我們不用關(guān)閉v1的進(jìn)程，直接啟動(dòng)v2的jar包，并且啟動(dòng)后，可以一直在Cool Request測(cè)試接口時(shí)間內(nèi)的可用程度。 稍等后，就會(huì)看到v2代碼已經(jīng)生效，而在這個(gè)過程中，服務(wù)只有極短的時(shí)間不可用，不會(huì)超過1秒。 妙不妙？
最后，關(guān)注公眾號(hào)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)師，在后臺(tái)回復(fù)：2T，可以獲取我整理的 Java 系列面試題和答案，非常齊全。
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