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Java实现Linux下服务器程序的双守护进程
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
1 public class GuardA { 2 // GuardA用于维持自己的锁 3 private File fileGuardA; 4 private FileOutputStream fileOutputStreamGuardA; 5 private FileChannel fileChannelGuardA; 6 private FileLock fileLockGuardA; 7 // GuardB用于检测B的锁 8 private File fileGuardB; 9 private FileOutputStream fileOutputStreamGuardB;10 private FileChannel fileChannelGuardB;11 private FileLock fileLockGuardB;12 13 public GuardA() throws Exception {14 fileGuardA = new File(Configure.GUARD_A_LOCK);15 if (!fileGuardA.exists()) {16 fileGuardA.createNewFile();17 }18 //获取文件锁，拿不到证明GuardA已启动则退出19 fileOutputStreamGuardA = new FileOutputStream(fileGuardA);20 fileChannelGuardA = fileOutputStreamGuardA.getChannel();21 fileLockGuardA = fileChannelGuardA.tryLock();22 if (fileLockGuardA == null) {23 System.exit(0);24 }25 26 fileGuardB = new File(Configure.GUARD_B_LOCK);27 if (!fileGuardB.exists()) {28 fileGuardB.createNewFile();29 }30 fileOutputStreamGuardB = new FileOutputStream(fileGuardB);31 fileChannelGuardB = fileOutputStreamGuardB.getChannel();32 }33 34 /**35 * 检测B是否存在36 * 37 * @return true B已经存在38 */39 public boolean checkGuardB() {40 try {41 fileLockGuardB = fileChannelGuardB.tryLock();42 if (fileLockGuardB == null) {43 return true;44 } else {45 fileLockGuardB.release();46 return false;47 }48 } catch (IOException e) {49 System.exit(0);50 // never touch51 return true;52 }53 }54 }
2、GuardServer的实现
1 public class GuardServer { 2 private String servername; 3 4 public GuardServer(String servername) { 5 this.servername = servername; 6 } 7 8 public void startServer(String cmd) throws Exception { 9 System.out.println("Start Server : " + cmd);10 //将命令分开11 // String[] cmds = cmd.split(" ");12 // ProcessBuilder builder = new ProcessBuilder(cmds);13 14 //15 ProcessBuilder builder=new ProcessBuilder(new String[]{"/bin/sh","-c",cmd});16 //将服务器程序的输出定位到/dev/tty17 builder.redirectOutput(new File("/dev/tty"));18 builder.redirectError(new File("/dev/tty"));19 builder.start(); // throws IOException20 Thread.sleep(10000);21 }22 23 /**24 * 检测服务是否存在25 * 26 * @return 返回配置的java程序的pid27 * @return pid >0 返回的是 pid <=0 代表指定java程序未运行28 * **/29 public int checkServer() throws Exception {30 int pid = -1;31 Process process = null;32 BufferedReader reader = null;33 process = Runtime.getRuntime().exec("jps -l");34 reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));35 String line;36 while ((line = reader.readLine()) != null) {37 String[] strings = line.split("\\s{1,}");38 if (strings.length < 2)39 continue;40 if (strings[1].contains(servername)) {41 pid = Integer.parseInt(strings[0]);42 break;43 }44 }45 reader.close();46 process.destroy();47 return pid;48 }49 }
3、GuardAMain实现
1 public class GuardAMain { 2 public static void main(String[] args) throws Exception { 3 GuardA guardA = new GuardA(); 4 Configure configure = new Configure(); 5 GuardServer server = new GuardServer(configure.getServername()); 6 while (true) { 7 // 如果GuardB未运行 运行GuardB 8 if (!guardA.checkGuardB()) { 9 System.out.println("Start GuardB.....");10 Runtime.getRuntime().exec(configure.getStartguardb());11 }12 // 检测服务器存活13 if (server.checkServer() <= 0) {14 boolean isServerDown = true;15 // trip check16 for (int i = 0; i < 3; i++) {17 // 如果服务是存活着18 if (server.checkServer() > 0) {19 isServerDown = false;20 break;21 }22 }23 if (isServerDown)24 server.startServer(configure.getStartserver());25 }26 Thread.sleep(configure.getInterval());27 }28 }29 }
4、Shutdown实现
1 public class ShutDown { 2 public static void main(String[] args) throws Exception { 3 Configure configure = new Configure(); 4 System.out.println("Shutdown Guards.."); 5 for (int i = 0; i < 3; i++) { 6 Process p = Runtime.getRuntime().exec("jps -l"); 7 BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(p.getInputStream())); 8 String line; 9 while ((line = reader.readLine()) != null) {10 if (line.toLowerCase().contains("Guard".toLowerCase())) {11 String[] strings = line.split("\\s{1,}");12 int pid = Integer.parseInt(strings[0]);13 Runtime.getRuntime().exec(configure.getKillcmd() + " " + pid);14 }15 }16 p.waitFor();17 reader.close();18 p.destroy();19 Thread.sleep(2000);20 }21 System.out.println("Guards is shutdown");22 }23 }
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
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