我们项目中有一个后台任务处理程序，是java开发application，用以处理网站提交的一些批量数据文件，因为这些数据文件数据量一般都比较大，所以写了这个批量处理程序，用以异步处理这些批量数据文件。这个程序设计成插件式的，处理各种不同数据文件的功能单独作为一个插件，然后使用Spring来粘合各个组件，这样就可以很方便地对该程序进行扩展。
今天客户提出一个要求：需要控制这个程序在同一主机上只能启动一个实例。
为了实现客户要求，我首先想到就是在数据库中建一张表，程序启动时往该表中写入一个标志，等程序结束时再删除标志。但这种方式存在一个问题就是，如果程序是非正常停止或被杀进程，那么这个标志就不可能被清除，那下一次启动就会误判为重复启动；另外，如果用数据库来记录启动标志的话，还把该程序跟数据库紧密耦合起来，感觉很别扭。
排除了第一种方案之后，我以想到了用文件来保存启动标志（好象一些大型的程序，诸如weblogic好象就是采用在文件中记录启动标志方式来控制重复启动的）。客流量然这种方式不需要与数据库耦合在一起，但也存在程序异常中止而无法清除启动标志的问题，所以这个方案也被枪毙了。
我想到的第三种方案就是在JAVA中调用操作系统的查看系统进程的方式来取得系统进程，然后再检测系统进程有特殊的进程标志来判断是否重复启动。但这种方式一是看起来很别扭，再者就是Window和 *nix系统中查看系统进程的命令不一样，分成几种情况来处理，无端地增加了程序的复杂性，也不可取。
能不能在内存中记录一个启动标志呢？理论上这应该是不可行的，因为跨JVM来相互操作内存数据是不可能。我在网上搜了一下，也没找到相关的例子。
那能不能占用一点系统共享资源，来换取我们的目标呢？比较容易想到的系统资源并且不能重复使用的资源就是端口。我尝试采用如下方案：在程序中指定一个不常用的端口（比如：12345）,在程序启动时，就指定的端口启动一个ServerSocket，这个Socket只是为了占用这个端口，不接受任何网络连接。如果试图启动第二个实例时，程序在该指定端口启动ServerSocket时就会抛异常，这时我们就可以认为系统已经启动过了，然后打印提示并直接退出程序即可。这种方式在理论上分析应该可以的，我开始动手修改程序。程序修改如下：
java 代码
package cn.com.pansky.xmdswz.application.scheduler;
import org.apache.commons.logging.Log;
import org.apache.commons.logging.LogFactory;
import org.quartz.SchedulerException;
import org.quartz.impl.StdScheduler;
import org.springframework.beans.factory.BeanFactory;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
import cn.com.pansky.xmdswz.system.cache.CachedTableMgr;
import cn.com.pansky.xmdswz.system.config.SystemConfig;
import cn.com.pansky.xmdswz.utility.DateUtil;
import org.quartz.JobDetail;
import org.springframework.scheduling.quartz.MethodInvokingJobDetailFactoryBean;
import java.net.ServerSocket;
import java.io.*;
/**
* Title: XXXXXXX
* Description: XXXXXXXXXXXX
* Copyright: Copyright (c) 2006
* Company: www.pansky.com.cn
*
* @author Sheng Youfu
* @version 1.0
*/
public class Scheduler {
private static Log log = LogFactory.getLog(Scheduler.class);
private static ServerSocket srvSocket = null; //服务线程，用以控制服务器只启动一个实例
private static final int srvPort = 12345; //控制启动唯一实例的端口号，这个端口如果保存在配置文件中会更灵活
/**
* 定时任务配置文件
*/
private static String CONFIG_FILE = "cn/com/pansky/xmdswz/application/scheduler/Scheduling-bean.xml";
public Scheduler() {
//检测系统是否只启动一个实例
checkSingleInstance();
//下面读取Spring的配置文件
SystemConfig cfg = new SystemConfig();
String config = cfg.parseParam("SCHEDULER.CONFIG_FILE", false);
if(config!=null && !"".equals( config.trim()))
CONFIG_FILE = config;
log.debug("CONFIG_FILE: "+CONFIG_FILE);
}
/**
* 主函数
* @param args String[]
* @throws Exception
*/
public static void main(String[] args) throws Exception{
Scheduler sch = new Scheduler();
sch.execute();
}
/**
* 运行定时任务
*/
public void execute() {
ClassPathXmlApplicationContext appContext = new ClassPathXmlApplicationContext(new String[] {CONFIG_FILE});
BeanFactory factory = (BeanFactory) appContext;
/**
* 装载任务调度
*/
StdScheduler scheduler = (StdScheduler) factory.getBean("schedulerFactoryBean");
//先暂停所有任务，等待装载缓存代码表
try {
scheduler.pauseAll();
} catch (SchedulerException ex) {
log.error("",ex);
}
/**
* 装载缓存代码表
*/
CachedTableMgr cachedtableMgr = (CachedTableMgr) factory.getBean("cachedTableMgr");
try {
cachedtableMgr.loadCodeTable();
} catch (Exception ex) {
log.fatal("Load cached table failed. System will exit.", ex);
System.exit(0);
}
//重新恢复所有任务
try {
scheduler.resumeAll();
} catch (SchedulerException ex) {
log.error("",ex);
}
}
/**
* 检测系统是否只启动了一个实例
*/
protected void checkSingleInstance() {
try {
srvSocket = new ServerSocket(srvPort); //启动一个ServerSocket，用以控制只启动一个实例
} catch (IOException ex) {
if(ex.getMessage().indexOf("Address already in use: JVM_Bind")>=0)
System.out.println("在一台主机上同时只能启动一个进程(Only one instance allowed)。");
log.fatal("", ex);
System.exit(0);
}
}
}
经过测试，程序能很好地满足我们的要求，问题解决。
我之所以称这种方式另类，是因为这种方式以牺牲一个端口的代价来达到我们的设计要求，采用这种方式的人应该不多。但我认为，只要我们牺牲的代价与我们的目标比较起来是在可接受的范围内，这种方式就是可取的，这与我们花钱增加内存来让程序运行更快在本质应该是相同的。
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圈子: 驾驭无形的力量—软件艺法思考
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| 确实是很不错的一个方法, 绝大部分服务器系统上, 端口相对来说还是比较cheap的. 这个问题经典的跨平台解决方法是建一个命名的系统互斥量, 它的生命周期也是跟着进程的. 不过Java平台不倾向于提供直接操作宿主系统资源的途径, 自己也是以虚拟机为全部逻辑环境, 不提供宿主系统范围的Inter-JVM-Communication机制. 用端口绑定方式来实现互斥确实有点另类, 不过对于纯Java应用来说不失为最佳的解决方案. 另可以有一点改进的地方, 就是绑定到 InetAddress.getLocalHost() 这个本机地址(在大多数OS上相当于127.0.0.1), 这样进一步不会占用服务器外部ip上的端口. 不过一般的服务器上服务进程通常也不指定具体外部地址, 而是绑定到所有本机地址的端口, 即便这样改过以后还是会影响他们的启动. 所以这个改进除非在很大型的系统上, 服务应用各自指定具体的外部地址去绑定时才有作用. |
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