Tomcat shutdown执行后无法退出进程问题排查及解决

问题定位及排查

上周无意中调试程序在Linux上ps -ef|grep tomcat发现有许多tomcat的进程，当时因为没有影响系统运行就没当回事。而且我内心总觉得这可能是tomcat像nginx一样启动多个进程。

后来测试在一次升级后反馈说怎么现在tomcat进程无法shutdown?这让我有点意外，看来这个问题并没有这么简单。于是开始思考问题会出在哪里。

复现问题

先是另外一台服务器部署，然后shutdown后再ps进程是空的，这说明tomcat不会自动产生新的进程。那就有可能系统代码出了什么问题吧？最近另一个位同事有比较多的修改，可能是因为这些修改吧。光猜想也找不到问题，只好用jvisuale来看一下系统的dump，发现shutdown之后进程没有退出，而且里面有许多线程还在运行，有些还是线程池。

看来是有线程没有释放导致的泄露吧？于是用tail命令打开catalina.out查看最后shutdown.sh，在控制台输出了下面这些内容：

Nov 28, 2016 10:41:08 AM org.apache.catalina.loader.WebappClassLoader clearReferencesThreads
SEVERE: The web application [/] appears to have started a thread named [Component socket reader] but has failed to stop it. This is very likely to create a memory leak.

确实有许多的线程没有关闭，在关闭时还提示了泄漏。从这些线程的名字可以确认了，是这近新增了一个openfire的whack外部组件导致的。这个whack可以连接到openfire服务器，实现一套扩展组件服务的功能，我们主要用来发送IM消息。这样做的好处是开启线程数少，效率高，并发性能很不错。

查看代码

先看一下ExternalComponentManager的实现，因为它是用来外部扩展组件的管理者，我们的操作基本是根据它来完成的。

下面的代码便是是创建一个ExternalComponentManager，并且设置参数同时连接到服务器。

private void CreateMessageSender() {
	manager = new ExternalComponentManager(configHelper.getOpenfireHost(),
			configHelper.getOpenfireExternalCompPort());
	manager.setSecretKey(SENDER_NAME, configHelper.getOpenfirePwd());
	manager.setMultipleAllowed(SENDER_NAME, true);
	try {
		msc = new MessageSenderComponent("senderComponent", manager.getServerName());
		manager.addComponent(SENDER_NAME, msc);
	} catch (ComponentException e) {
		logger.error("CreateMessageSender error.", e);
	}
}

那么最重要的是在哪里启动了线程？毕竟最终影响系统的是线程没有关闭。所以沿着addComponent这调用看看吧：

public void addComponent(String subdomain, Component component, Integer port) throws ComponentException {
    if (componentsByDomain.containsKey(subdomain)) {
        if (componentsByDomain.get(subdomain).getComponent() == component) {
            // Do nothing since the component has already been registered
            return;
        }
        else {
            throw new IllegalArgumentException("Subdomain already in use by another component");
        }
    }
    // Create a wrapping ExternalComponent on the component
    ExternalComponent externalComponent = new ExternalComponent(component, this);
    try {
        // Register the new component
        componentsByDomain.put(subdomain, externalComponent);
        components.put(component, externalComponent);
        // Ask the ExternalComponent to connect with the remote server
        externalComponent.connect(host, port, subdomain);
        // Initialize the component
        JID componentJID = new JID(null, externalComponent.getDomain(), null);
        externalComponent.initialize(componentJID, this);
    }
    catch (ComponentException e) {
        // Unregister the new component
        componentsByDomain.remove(subdomain);
        components.remove(component);
        // Re-throw the exception
        throw e;
    }
    // Ask the external component to start processing incoming packets
    externalComponent.start();
}

代码也比较简单，就是创建了一个wapper类ExternalComponent将我们自己的Component包装了一下。其中最为重要的是最后一句：externalComponent.start();

public void start() {
    // Everything went fine so start reading packets from the server
    readerThread = new SocketReadThread(this, reader);
    readerThread.setDaemon(true);
    readerThread.start();
    // Notify the component that it will be notified of new received packets
    component.start();
}

原来这里启动了一个读取线程，用于接收Openfire服务器发来的数据流。查看线程构造函数：

public SocketReadThread(ExternalComponent component, XPPPacketReader reader) {
    super("Component socket reader");
    this.component = component;
    this.reader = reader;
}

可以看到，这个线程的名字是“Component socket reader”，在前面的日志里确实有这个线程。

解决问题

那么接下来的主要问题是如何关闭这个SocketReadThread，按理说会有相应的实现，发现externalComponent.start()这个方法有名字叫star，那么是不是有与其匹配的方法呢？确实有的一个shutdown的方法：

public void shutdown() {
    shutdown = true;
    // Notify the component to shutdown
    component.shutdown();
    disconnect();
}

原来这里调用了component.shutdown();最后还调用了一个disconnect，继续看代码：

private void disconnect() {
    if (readerThread != null) {
        readerThread.shutdown();
    }
    threadPool.shutdown();
    TaskEngine.getInstance().cancelScheduledTask(keepAliveTask);
    TaskEngine.getInstance().cancelScheduledTask(timeoutTask);
    if (socket != null && !socket.isClosed()) {
        try {
            synchronized (writer) {
                try {
                    writer.write("</stream:stream>");
                    xmlSerializer.flush();
                }
                catch (IOException e) {
                    // Do nothing
                }
            }
        }
        catch (Exception e) {
            // Do nothing
        }
        try {
            socket.close();
        }
        catch (Exception e) {
            manager.getLog().error(e);
        }
    }
}

发现这里就有了线程shutdown的调用，OK，说明就是它了。

因为最外层代码使用的是ExternalComponentManager，那么在ExternalComponentManager中调用了ExternalComponent shutdown的方法是removeComponent，那么就是它了。

也就是说只要在最后应用关闭时调用removeComponent方法就可以释放线程资源。这里当然就可以借助ServletContextListener来完成咯。

public class MessageSenderServletContextListener implements ServletContextListener{
	private final static Logger logger = LoggerFactory
			.getLogger(MessageSenderServletContextListener.class);

	@Override
	public void contextInitialized(ServletContextEvent sce) {
		logger.debug("contextInitialized is run.");
	}

	@Override
	public void contextDestroyed(ServletContextEvent sce) {
		logger.debug("contextDestroyed is run.");
		MessageSender msgSender = SpringUtil.getBean(MessageSender.class);
		try {
			msgSender.shutdown();
			logger.debug("MessageSender is shutdown.");
		} catch (ComponentException e) {
			logger.error(e.getMessage());
		}
	}

}

实现contextDestroyed方法，从spring中获得MessageSender类，调用shutdown释放资源即可。