概述：

之前有了解过Java的ShutDown Hook机制，但是因为没有使用场景也没有深入学习，最近刚好又看到ShutDown Hook的一些东西，想着学习总结一下，做下学习记录。Java的Shutdown Hook是一种机制，允许开发者在Java虚拟机（JVM）即将关闭之前执行一些清理或终止操作。Shutdown Hook提供了一个钩子，允许开发者在JVM关闭时捕获到关闭事件并执行相应的逻辑。以下是一些使用场景：

资源释放和清理：当应用程序结束或JVM关闭时，可以使用Shutdown Hook来释放和清理打开的文件、网络连接、数据库连接等资源。这确保资源在程序终止之前得到适当的关闭，避免资源泄露和数据丢失。
日志记录和统计：Shutdown Hook可以用于记录应用程序的关键统计信息或生成最终的日志报告。通过在JVM关闭前执行这些操作，可以捕获应用程序在运行期间的关键数据，并生成相应的日志记录。
缓存刷新：如果应用程序使用了缓存机制，可以在JVM关闭前使用Shutdown Hook来刷新缓存，将缓存中的数据写回到持久化存储或其他目标中，确保数据的持久化和一致性。
任务终止和状态保存：在某些情况下，可能需要在应用程序终止时保存任务的当前状态，以便在下次启动时恢复。通过在Shutdown Hook中执行任务的状态保存操作，可以将任务的状态保存到持久化存储中，并在下次启动时进行恢复。
线程管理：Shutdown Hook还可以用于管理和终止应用程序中的线程。在JVM关闭前，可以使用Shutdown Hook发送终止信号给正在运行的线程，以确保它们在终止之前完成当前任务并进行清理操作。

上面说的这些使用场景，我都没用到过，大家可以先了解一下对ShutDownHook有一个简单的认识。

分析：

下面我们从源码上去看一下，ShutDown Hook的方法和原理。

跟它相关的主要有两个类ApplicationShutdownHooks和Runtime

class ApplicationShutdownHooks {/* The set of registered hooks */private static IdentityHashMap<Thread, Thread> hooks;static {try {Shutdown.add(1 /* shutdown hook invocation order */,false /* not registered if shutdown in progress */,new Runnable() {public void run() {runHooks();}});hooks = new IdentityHashMap<>();} catch (IllegalStateException e) {// application shutdown hooks cannot be added if// shutdown is in progress.hooks = null;}}private ApplicationShutdownHooks() {}/* Add a new shutdown hook.  Checks the shutdown state and the hook itself,* but does not do any security checks.*/static synchronized void add(Thread hook) {if(hooks == null)throw new IllegalStateException("Shutdown in progress");if (hook.isAlive())throw new IllegalArgumentException("Hook already running");if (hooks.containsKey(hook))throw new IllegalArgumentException("Hook previously registered");hooks.put(hook, hook);}/* Remove a previously-registered hook.  Like the add method, this method* does not do any security checks.*/static synchronized boolean remove(Thread hook) {if(hooks == null)throw new IllegalStateException("Shutdown in progress");if (hook == null)throw new NullPointerException();return hooks.remove(hook) != null;}/* Iterates over all application hooks creating a new thread for each* to run in. Hooks are run concurrently and this method waits for* them to finish.*/static void runHooks() {Collection<Thread> threads;synchronized(ApplicationShutdownHooks.class) {threads = hooks.keySet();hooks = null;}for (Thread hook : threads) {hook.start();}for (Thread hook : threads) {try {hook.join();} catch (InterruptedException x) { }}}
}

 -- Runtime.class里面的方法public void addShutdownHook(Thread hook) {SecurityManager sm = System.getSecurityManager();if (sm != null) {sm.checkPermission(new RuntimePermission("shutdownHooks"));}ApplicationShutdownHooks.add(hook);}public boolean removeShutdownHook(Thread hook) {SecurityManager sm = System.getSecurityManager();if (sm != null) {sm.checkPermission(new RuntimePermission("shutdownHooks"));}return ApplicationShutdownHooks.remove(hook);}public void halt(int status) {SecurityManager sm = System.getSecurityManager();if (sm != null) {sm.checkExit(status);}Shutdown.halt(status);}

结合这两个类的源码，我们可以看到添加Hook其实是往ApplicationShutdownHooks的静态Map里面放入新的线程，但是这些线程只是创建后被保存了起来，只有当程序退出时，runHooks被执行，每一个带有Hook任务的线程才的start()方法才被执行，也因为Hook之间是相互独立的线程，所以它们之间执行是没有顺序的，而且因为主线程调用了每个Hook的线程的join方法，所以主线程会等待Hook全部执行完毕在退出。

无法被添加的情况：

    if(hooks == null)throw new IllegalStateException("Shutdown in progress");if (hook.isAlive())throw new IllegalArgumentException("Hook already running");if (hooks.containsKey(hook))throw new IllegalArgumentException("Hook previously registered");

1.ApplicationShutdownHooks已经在调用Hook时，hooks会置为null，不能在添加hook

2.Hook的Thread不能是已经在运行状态的线程

3.因为储存的Hook是根据线程是否相同来判断的，所以同样的Hook无法被添加

不适用的情况：

1.因为ShutDown Hook只能处理正常退出的情况，kill -9这种是无法处理的

2Shutdown.halt和kill -9一样都是强制退出，不会给Hook执行的机会

使用：

下面放了一些简单的测试ShutDown的小例子，github地址：

 @Testpublic void test1() {// 测试正常退出的情况Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(() -> {System.out.println("hook1 执行了");}));}输出：hook1 执行了

 @Testpublic void test2() {// 测试Hook执行顺序是否真的无序Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(() -> {System.out.println("hook1 执行了");}));Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(() -> {System.out.println("hook2 执行了");}));}输出：输出结果hook1和hook2会随机打印，没有固定顺序

 @Testpublic void test3() {// 测试kill -9 会执行Hook吗Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(() -> {System.out.println("hook1 执行了");}));while(true) {}}输出：

    @Testpublic void test4() {// 测试oom时 会执行Hook吗Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(() -> {System.out.println("hook1 执行了");}));List<Object> list = Lists.newArrayList();while(true) {list.add(new ShutDownHookTest());}}输出：java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceededat com.scott.java.task.shutdown.hook.ShutDownHookTest.test4(ShutDownHookTest.java:74)。。。省略不重要的日志hook1 执行了

 @Testpublic void test5() {// 测试移除Hook后，会执行Hook吗Thread thread = new Thread(() -> {System.out.println("hook1 执行了");});Runtime.getRuntime().addShutdownHook(thread);Runtime.getRuntime().removeShutdownHook(thread);}输出：

    @Testpublic void test6() {// 测试执行halt方法后，会执行Hook吗Thread thread = new Thread(() -> {System.out.println("hook1 执行了");});Runtime.getRuntime().addShutdownHook(thread);Runtime.getRuntime().halt(111);}输出：

 @Testpublic void test7() {// 测试已经执行Hook时，还能添加新的hook吗Thread thread = new Thread(() -> {System.out.println("hook1 执行了");Run});Runtime.getRuntime().addShutdownHook(thread);Runtime.getRuntime().halt(111);}输出：hook1 执行了Exception in thread "Thread-0" java.lang.IllegalStateException: Shutdown in progress

  @Testpublic void test8() {// 测试重复注册后，会执行Hook吗Thread thread = new Thread(() -> {System.out.println("hook1 执行了");});Runtime.getRuntime().addShutdownHook(thread);Runtime.getRuntime().addShutdownHook(thread);}输出：java.lang.IllegalArgumentException: Hook previously registered

  @Testpublic void test9() {// 测试重复注册后，会执行Hook吗Thread thread = new Thread(() -> {System.out.println("hook1 执行了");});thread.start();Runtime.getRuntime().addShutdownHook(thread);}输出：hook1 执行了java.lang.IllegalArgumentException: Hook already running