windows服务器下java程序健康检测及假死崩溃后自动重启应用、开机自动启动

news2024/11/15 18:23:57

前两天由于项目需要，一个windows上的批处理任务（kitchen.bat），需要接到mq的消息通知后执行，为了快速实现这里我们通过springboot写了一个jar程序，用于接收mq的消息，并调用bat文件。

本程序需要实现的功能

  • 调用windows的批处理脚本bat，并支持传参
  • 可根据配置设置并发，同时消费多个mq消息调用多个批处理脚本
  • 确保java程序能一直正常运行（如果有假死或者宕机了可以自动重启）
  • 批处理脚本执行失败了，则再将信息重新放回到mq的队列尾部，等待下次执行

需要用的技术

  • Java的java.lang.Runtime类 用于调用windows服务器命令
  • 通过环境变量配置程序运行的参数，如mq信息、和执行的批处理脚本命令路径、并发等
  • 通过rabbitmq的手工ack来确定消息是否处理成功，及并发实现
  • 通过actuator来判断java程序是否健康
  • 通过windows定时任务来定时检查java程序是否正常提供服务，如果不正常则触发重启jar应用
  • 通过maven+ant打包程序，将可执行程序jar及相关脚本打包成一个zip文件，方便发给使用方使用

主要实现逻辑

开发环境：jdk1.8 + maven3.x + rabbitmq
运行环境：windows + jre1.8

Java调用bat批处理文件

package cn.iccboy.kitchen.common;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;

/**
 * @author iccboy
 */@Slf4j
public class CmdUtil {

    /**
     * 处理执行进程的流
     *
     * @param inputStream
     * 			  InputStream 执行进程的流
     * @param tag
     * 			  int 标志：1--InputStream；2--ErrorStream
     */
    private static void processStreamHandler(final InputStream inputStream, int tag) {
        // 处理流的线程
        new Thread(() -> {
            String line;
            try (InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(inputStream);
                 BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(inputStreamReader)) {
                while ((line = bufferedReader.readLine()) != null) {
                    if(tag == 1) {
                        log.info(line);
                    } else {
                        log.error(line);
                    }
                }
            } catch (Exception e) {
                log.error("【异常】命令执行异常:{}", e.getMessage());
            }
        }).start();
    }

    public static int exec(String command, String... args) throws IOException {
        String cmd = StrUtil.splicingWithSpace(command, args);
        log.info("执行命令：{}", cmd);
        int ret = 99;
        Process process = Runtime.getRuntime().exec(cmd);

        processStreamHandler(process.getInputStream(), 1);
        processStreamHandler(process.getErrorStream(), 2);

        try {
            ret = process.waitFor();
        } catch (InterruptedException e) {
            log.error("【异常】process.waitFor:{}" , e.getMessage());
        }
        log.info("执行命令：{}, 返回状态码={}", cmd, ret);
        return ret;
    }
}

上面的程序中，一定要注意的是process.getErrorStream() 和 process.getInputStream() 一定要将命令行执行输出的信息（输出流）和错误信息（错误流）都从缓冲区读取出来，不然会导致程序执行阻塞。

process的阻塞： 在runtime执行大点的命令中，输入流和错误流会不断有流进入存储在JVM的缓冲区中，如果缓冲区的流不被读取被填满时，就会造成runtime的阻塞。所以在进行比如：大文件复制等的操作时，需要不断的去读取JVM中的缓冲区的流，防止Runtime的死锁阻塞。

程序健康检查

这里通过actuator来实现，首先程序集成actuator,由于是springboot项目，所以很方便。然后通过一个简单的java程序（CheckActuator）来访问actuator的http地址，通过返回值来判断jar程序是否运行正常，然后通过windows的脚本（checkHealth.bat）来调用CheckActuator，根据返回值在进行java程序的重启等操作。

1. pom.xml增加actuator及prometheus的配置

	<dependency>
		<groupId>org.springframework.boot</groupId>
		<artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
	</dependency>
	<dependency>
		<groupId>io.micrometer</groupId>
		<artifactId>micrometer-registry-prometheus</artifactId>
	</dependency>

上的版本会根据springboot对应版本自动集成
2. 配置actuator
在application.yml中增加如下配置

management:
  health:
    rabbit:
      enabled: true
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: ["prometheus","health"]
  endpoint:
    health:
      show-details: always
  metrics:
    export:
      prometheus:
        enabled: true
      jmx:
        enabled: true

3. 编写CheckActuator.java程序
当然也可以通过windows的批处理命令直接访问actuator的地址，来判断服务是否正常。

/**
 * 注意：该类不能删除！！！！ 不能改名！！！！不能移动位置！！！！
 */
import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.URL;
import java.net.URLConnection;


/**
 * ===================================================
 * 注意：该类不能删除！！！！ 不能改名！！！！不能移动位置！！！！
 *
 * 该类用于检查程序是否健康（通过actuator进行判断是否健康）
 *
 * 主要供脚本checkHealth.bat进行调用
 * ===================================================
 */
public class CheckActuator {
	private static final String HEALTH_FLAG = "\"status\":\"UP\"";

    public static void main(String[] args) {
		String url = "http://127.0.0.1:8000/actuator/health";
		if(args != null && args.length != 0) {
			url = args[0];
		}
		testUrlWithTimeOut(url);
    }

	public static void testUrlWithTimeOut(String urlString){
		int timeOutMillSeconds = 2000;
		URL url;
		try {
			url = new URL(urlString);
			URLConnection conn =  url.openConnection();
			conn.setConnectTimeout(timeOutMillSeconds);
			conn.connect();
			InputStream in = conn.getInputStream();
			BufferedReader reader = new BufferedReader(  new InputStreamReader(in));
			String line;
			StringBuilder sb = new StringBuilder();
			while ((line = reader.readLine()) != null) {
				sb.append(line);
			}
			boolean healthFlag = sb.toString().contains(HEALTH_FLAG);
			if(healthFlag) {
				System.exit(0);
			} else {
				System.out.println("健康检查异常：" + sb);
				System.exit(1);
			}
		} catch (Exception e) {
			System.out.println("网络连接异常: e=" + e.getMessage());
			System.exit(1);
		}
	}
}

我将上面的CheckActuator.java文件放到maven项目的test/java/跟目录下，后面会通过ant命令将.class移动到指定位置

  1. 健康检测脚本checkHealth.bat

上面的springboot项目会通过http服务，其运行的端口是8000，下面脚本会通过8000端口来获取对应的进程pid

::存活监控！
@echo off
set strPath=%~dp0
echo %strPath%
mkdir %strPath%log
set "yMd=%date:~0,4%-%date:~5,2%-%date:~8,2% %time:~0,8%"
set strFile=%strPath%log/checkHealth-%date:~0,4%%date:~5,2%%date:~8,2%.log
java -classpath %strPath% CheckActuator
if ERRORLEVEL 1 (goto err) else (goto ok)
 
:err
echo %yMd% 程序连接失败,进行重启! >> %strFile%
set port=8000
for /f "tokens=1-5" %%i in ('netstat -ano^|findstr ":%port%"') do (
    echo kill the process %%m who use the port 
    taskkill /pid %%m -t -f   
)
goto start
exit 
 
:ok
echo %yMd% 程序运行正常 >> %strFile%
exit 
:start
chcp 65001
setlocal enabledelayedexpansion
set filename=""
for /f %%a in ('dir strPath *.jar /o-d /tc /b ') do (
    set filename=%%~na%%~xa
    echo 文件名: !filename!, 最新创建时间： %%~ta >> %strFile%
    if not !filename! == ""  (
        goto startjar
    )
)
:startjar
rem 注释：查找最新文件结束，最新文件名为：%filename%
java -jar %strPath%%filename%

windows定时任务配置

  1. 新增-健康检查定时任务.bat
@echo off
set strPath=%~dp0
set checkBat=%strPath%checkHealth.bat
schtasks /create /tn xxx-health-check /tr %checkBat% /sc minute /mo 2
pause

上面的xxx-health-check是定时任务的名字； /sc minute /mo 2 表示每2分钟执行一次命令。上面是通过命令配置的定时任务，也可以通过windows的图形管理界面【计划任务】配置。

  1. 移除-健康检查定时任务.bat
@echo off
pause
schtasks /delete /tn xxx-health-check /f
pause
  1. 查看-健康检查定时任务.bat
@echo off
schtasks /query /V /FO LIST   /tn xxx-health-check
pause

通过windows环境变量设置java程序的配置

application.yml 部分配置如下：

server:
  port: ${K_PORT:8000}
  servlet:
    context-path: /
spring:
  application:
    name: xxx
  rabbitmq:
    host: ${K_MQ_HOST:172.18.1.100}
    password: ${K_MQ_PASSWORD:123456}
    port: ${K_MQ_PORT:5672}
    username: ${K_MQ_USERNAME:mq}
    connection-timeout: 15000
    listener:
      simple:
        acknowledge-mode: manual #开启手动ACK
        concurrency: ${K_WORKS:1} # 并发
        max-concurrency: ${K_WORKS:1} # 最大并发
        prefetch: 1 # 每个消费每次预去取几个消息
  jackson:
    date-format: yyyy-MM-dd HH:mm:ss
    time-zone: GMT+8

shell:
  paths: ${K_BAT_PATHS:C:\invoke.bat}

可通过设置系统的环境变量来改变配置，可设置的变量包含：

变量说明默认值
K_PORT程序运行的http服务端口8000
K_MQ_HOSTrabbitmq 服务ip172.18.1.100
K_MQ_PORTrabbitmq 服务端口5672
K_MQ_USERNAMErabbitmq 用户名mq
K_MQ_PASSWORDrabbitmq 密码123456
K_BAT_PATHSbat脚本路径，可以配置多个，通过英文逗号分隔，配置多个就会启动多个消费者,如：C:\invoke_1.bat,C:\invoke_2.batC:\invoke.bat
K_WORKS每个消费者的并发数。如：K_BAT_PATHS配置了3个命令，K_WORKS 配置了 2 ，这表示有3*2=6个消费者1

消费mq消息并执行bat文件

package cn.iccboy.kitchen.mq;

import cn.iccboy.kitchen.common.CmdUtil;
import cn.iccboy.kitchen.common.ThreadUtil;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.MessageProperties;
import lombok.Setter;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.amqp.support.AmqpHeaders;
import org.springframework.messaging.Message;
import org.springframework.messaging.handler.annotation.Headers;

import java.io.IOException;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Map;

import static cn.iccboy.kitchen.mq.TopicRabbitMqConfig.EXCHANGE_DATA;
import static cn.iccboy.kitchen.mq.TopicRabbitMqConfig.KEY_INDEX_PROCESS;

/**
 * @author iccboy
 * @date 2023-08-05 15:35
 */
@Slf4j
public class CmdMqReceive {

    @Setter
    private String batPath;

    @Setter
    private Integer seq;

    @RabbitListener(queues = TopicRabbitMqConfig.QUEUE_INDEX_PROCESS)
    public void receive(Message<String> message, @Headers Map<String,Object> headers, Channel channel) throws IOException {
        long deliveryTag = (long) headers.get(AmqpHeaders.DELIVERY_TAG);
        try {
            log.info("[start]第{}执行器,消息内容:{}", seq, message.getPayload());
            int status = CmdUtil.exec(batPath, message.getPayload());
            if(status != 0) {
                log.info("[err_1]第{}执行器,消息内容:{}加工脚本执行异常，状态码={}",seq, message.getPayload(), status);
                throw new RuntimeException("脚本执行异常");
            }
            log.info("[end]第{}执行器执行完成:{}", seq, message.getPayload());
        } catch (Exception e) {
            ThreadUtil.sleep(1000);
            log.error("[err]第{}执行器,执行异常重新进入队列:{}", seq, message.getPayload(), e);
            //channel.basicNack(deliveryTag, false, true);
            // 将处理错误的消息放到重新队列尾部
            channel.basicPublish(EXCHANGE_DATA,
                    KEY_INDEX_PROCESS, MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN, message.getPayload().getBytes(StandardCharsets.UTF_8));

        } finally {
            // 确认已处理
            channel.basicAck(deliveryTag,false);
        }
    }

}

通过批处理命令配置个数，动态生成对应个数消费者

package cn.iccboy.kitchen.mq;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.MutablePropertyValues;
import org.springframework.beans.factory.support.BeanDefinitionRegistry;
import org.springframework.beans.factory.support.RootBeanDefinition;
import org.springframework.context.EnvironmentAware;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.context.annotation.Import;
import org.springframework.context.annotation.ImportBeanDefinitionRegistrar;
import org.springframework.core.env.Environment;
import org.springframework.core.type.AnnotationMetadata;

import java.util.List;

@Slf4j
@Configuration
@Import(DynamicBuildMqReceiveBean.ImportConfig.class)
public class DynamicBuildMqReceiveBean {
    public static class ImportConfig implements ImportBeanDefinitionRegistrar, EnvironmentAware {
        private List<String> batPaths;

        @Override
        public void setEnvironment(Environment environment) {
            try {
                batPaths = environment.getProperty("shell.paths", List.class);
            } catch (Exception ex) {
                log.error("参数绑定", ex);
            }
        }

        @Override
        public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry) {
            int seq = 0;
            for (String batPath : batPaths) {
                seq++;
                // 注册bean
                RootBeanDefinition beanDefinition = new RootBeanDefinition();
                beanDefinition.setBeanClass(CmdMqReceive.class);
                MutablePropertyValues values = new MutablePropertyValues();
                values.addPropertyValue("batPath", batPath);
                values.addPropertyValue("seq", seq);
                beanDefinition.setPropertyValues(values);
                registry.registerBeanDefinition(CmdMqReceive.class.getName() + "#" + seq, beanDefinition);
            }
        }
    }
}

上面通过ImportBeanDefinitionRegistrar的方式 实现了动态bean的生成

通过maven的ant插件实现打包

在项目的 pom.xml文件中增加如下配置

	<build>
		<plugins>
			<plugin>
				<groupId>org.springframework.boot</groupId>
				<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
			</plugin>
			<plugin>
				<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
				<artifactId>maven-antrun-plugin</artifactId>
				<version>1.8</version>
				<executions>
					<execution>
						<id>clean</id>
						<phase>clean</phase>
						<configuration>
							<target>
								<delete file="${basedir}/shell/CheckActuator.class"/>
							</target>
						</configuration>
						<goals>
							<goal>run</goal>
						</goals>
					</execution>
					<execution>
						<id>test-compile</id>
						<phase>test-compile</phase>
						<configuration>
							<target>
								<copy overwrite="true" file="${project.build.directory}/test-classes/CheckActuator.class"
									  todir="${basedir}/shell" />
							</target>
						</configuration>
						<goals>
							<goal>run</goal>
						</goals>
					</execution>
					<execution>
						<id>package</id>
						<phase>package</phase>
						<configuration>
							<target>
								<delete dir="${project.build.directory}/kitchen-mq-bin"/>
								<mkdir dir="${project.build.directory}/kitchen-mq-bin"/>
								<copy todir="${project.build.directory}/kitchen-mq-bin" overwrite="true">
									<fileset dir="${basedir}/shell" erroronmissingdir="false">
										<include name="*"/>
									</fileset>
								</copy>
								<copy overwrite="true" file="${project.build.directory}/${project.name}-${project.version}.jar" todir="${project.build.directory}/kitchen-mq-bin" />
								<zip destfile="${basedir}/kitchen-mq-bin.zip">
									<fileset dir="${project.build.directory}/kitchen-mq-bin">
										<include name="*"/>
									</fileset>
								</zip>
							</target>
						</configuration>
						<goals>
							<goal>run</goal>
						</goals>
					</execution>
				</executions>
			</plugin>
		</plugins>
	</build>

项目结构如下图：
在这里插入图片描述
获取执行包

  1. 执行打包命令mvn clean package
  2. 上面命令执行完成后，在项目的跟目录会产生一个压缩包kitchen-mq-bin.zip,将压缩包直接拷贝到目标服务器，解压即可。
  3. 解压后，直接执行新增-健康检查定时任务.bat即可。2分钟后就会启动程序。

下图是执行命令后，多出的 zip文件包，以及包里面的文件
在这里插入图片描述在这里插入图片描述

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一、SpringBoot流程图 二、创建一个单pom项目改为父子pom项目 0、检查idea是否在父模块pom中生成子模块 <modules><module>eureka</module></modules> 1、子模块pom.xml添加 <dependencies><dependency><groupId>org.springframew…
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Redis专题-秒杀

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Redis专题-并发/秒杀 开局一张图&#xff0c;内容全靠“编”。 昨天晚上在群友里看到有人在讨论库存并发的问题&#xff0c;看到这里我就决定写一篇关于redis秒杀的文章。 1、理论部分 我们看看一般我们库存是怎么出问题的 其实redis提供了两种解决方案&#xff1a;加锁和原子操…
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TiDB 多集群告警监控-中章-融合多集群 Grafana

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作者&#xff1a; longzhuquan 原文来源&#xff1a; https://tidb.net/blog/ac730b0f 背景 随着公司XC改造步伐的前进&#xff0c;越来越多的业务选择 TiDB&#xff0c;由于各个业务之间需要物理隔离&#xff0c;避免不了的 TiDB 集群数量越来越多。虽然每套 TiDB 集群均有…
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把握潮流：服装定制小程序的发展与趋势

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随着互联网的快速发展&#xff0c;小程序成为了人们生活中不可或缺的一部分。尤其在服装行业&#xff0c;定制化已经成为了一种趋势。为了满足消费者个性化的需求&#xff0c;服装定制小程序应运而生。 为了方便开发者的设计和制作&#xff0c;我们可以使用第三方的制作平台来创…
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