Java实现Linux下双守护进程

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

 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(",}");
             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(",}");
                     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