Java实现Linux下双守护进程
投稿：hebedich
一、简介
现在的服务器端程序很多都是基于Java开发，针对于Java开发的Socket程序，这样的服务器端上线后出现问题需要手动重启，万一大半夜的挂了，还是特别麻烦的。
大多数的解决方法是使用其他进程来守护服务器程序，如果服务器程序挂了，通过守护进程来启动服务器程序。
万一守护进程挂了呢？使用双守护来提高稳定性，守护A负责监控服务器程序与守护B，守护B负责监控守护A，任何一方出现问题，都能快速的启动程序，提高服务器程序的稳定性。
Java的运行环境不同于C等语言开发的程序，Java程序跑在JVM上面。不同于C语言可以直接创建进程，Java创建一个进程等同于使用java -jar xxx.jar启动一个程序。
Java启动程序并没有C#类似的单实例限制，你可以启动多个，但是你不能启动多个，不能让多个守护A去守护服务器程序，万一启动了多个服务器程序怎么办？
二、技术讲解
这里的技术讲解比较粗略，具体请百度一下，这里只讲解作用。
1、jps命令。
JDK自带的命令工具，使用jps -l可以列出正在运行的Java程序，显示Java程序的pid与Name。只对Java程序有效，其实查看的是运行的JVM
2、java.nio.channels.FileLock类的使用
这个是Java new IO中的类，使用他可以维持在读取文件的给文件加上锁，判断文件时候有锁可以判断该文件是否被其他的程序使用
3、ProcessBuilder与Process
这两个原理差不多，都是调用系统的命令运行，然后返回信息。但是硬编码会导致你的Java程序失去可移植性，可以将命令独立到配置文件中。
三、设计原理
Server：服务器程序
A：守护进程A
B：守护进程B
A.lock:守护进程A的文件锁
B.lock:守护进程B的文件锁
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Step 1：首先不考虑Server，只考虑A与B之间的守护
1.A判断B是否存活，没有就启动B
2.B判断A是否存活，没有就启动A
3.在运行过程中A与B互相去拿对方的文件锁，如果拿到了，证明对面挂了，则启动对方。
4.A启动的时候，获取A.lock文件的锁，如果拿到了证明没有A启动，则A运行;如果没有拿到锁，证明A已经启动了，或者是B判断的时候拿到了锁，如果是A已经启动了，不需要再次启动A，如果是B判断的时候拿到了锁，没关紧 要，反正B会再次启动A。
5.B启动的时候原理与A一致。
6.运行中如果A挂了，B判断到A已经挂了，则启动A。B同理。
Step 2：加入Server
1.A用于守护B和Server，B用于守护A。
2.原理与Step 1 一致，只是A多个一个守护Serer的任务。
3.当A运行的时候，使用进程pid检测到Server已经挂了，就启动Server
4.如果Server与A都挂了，B会启动A，然后A启动Server
5.如果Server与B挂了，A启动Server与B
6.如果A与B都挂了，守护结束
Step 3：使用Shutdown结束守护，不然结束Server后会自动启动
四、实现
1、GuardA的实现
public class GuardA {
// GuardA用于维持自己的锁
private File fileGuardA;
private FileOutputStream fileOutputStreamGuardA;
private FileChannel fileChannelGuardA;
private FileLock fileLockGuardA;
// GuardB用于检测B的锁
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();
}
//获取文件锁，拿不到证明GuardA已启动则退出
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();
}
/**
* 检测B是否存在
*
* @return true B已经存在
*/
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的实现
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);
//将命令分开
// String[] cmds = cmd.split(" ");
// ProcessBuilder builder = new ProcessBuilder(cmds);
//
ProcessBuilder builder=new ProcessBuilder(new String[]{"/bin/sh","-c",cmd});
//将服务器程序的输出定位到/dev/tty
builder.redirectOutput(new File("/dev/tty"));
builder.redirectError(new File("/dev/tty"));
builder.start(); // throws IOException
Thread.sleep(10000);
}
/**
* 检测服务是否存在
*
* @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程序未运行
* **/
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实现
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未运行 运行GuardB
if (!guardA.checkGuardB()) {
System.out.println("Start GuardB.....");
Runtime.getRuntime().exec(configure.getStartguardb());
}
// 检测服务器存活
if (server.checkServer() <= 0) {
boolean isServerDown = true;
// trip check
for (int i = 0; i < 3; i++) {
// 如果服务是存活着
if (server.checkServer() > 0) {
isServerDown = false;
break;
}
}
if (isServerDown)
server.startServer(configure.getStartserver());
}
Thread.sleep(configure.getInterval());
}
}
}
4、Shutdown实现
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与GuardA类似
五、下载与使用
项目文件夹：guard_demo
下载地址：http://pan.baidu.com/s/1bn1Y6BX
如果有什么疑问或者建议，请联系我
