防止JAVA程序重复启动的一个另类解决办法

         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

1. package cn.com.pansky.xmdswz.application.scheduler;   
2.   
3. import org.apache.commons.logging.Log;   
4. import org.apache.commons.logging.LogFactory;   
5. import org.quartz.SchedulerException;   
6. import org.quartz.impl.StdScheduler;   
7. import org.springframework.beans.factory.BeanFactory;   
8. import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;   
9. import cn.com.pansky.xmdswz.system.cache.CachedTableMgr;   
10. import cn.com.pansky.xmdswz.system.config.SystemConfig;   
11. import cn.com.pansky.xmdswz.utility.DateUtil;   
12. import org.quartz.JobDetail;   
13. import org.springframework.scheduling.quartz.MethodInvokingJobDetailFactoryBean;   
14. import java.net.ServerSocket;   
15. import java.io.*;   
16.   
17. /**  
18.  * Title: XXXXXXX 
19.  * Description: XXXXXXXXXXXX 
20.  * Copyright: Copyright (c) 2006 
21.  * Company: www.pansky.com.cn 
22.  *  
23.  * @author Sheng Youfu  
24.  * @version 1.0  
25.  */  
26. public class Scheduler {   
27.   private static Log log = LogFactory.getLog(Scheduler.class);   
28.   
29.   private static ServerSocket srvSocket = null; //服务线程，用以控制服务器只启动一个实例   
30.   
31.   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   
32.   
33.   /**  
34.    * 定时任务配置文件  
35.    */  
36.   private static String CONFIG_FILE = "cn/com/pansky/xmdswz/application/scheduler/Scheduling-bean.xml";   
37.   
38.   
39.   public Scheduler() {   
40.     //检测系统是否只启动一个实例   
41.     checkSingleInstance();   
42.   
43.     //下面读取Spring的配置文件   
44.     SystemConfig cfg = new SystemConfig();   
45.     String config = cfg.parseParam("SCHEDULER.CONFIG_FILE", false);   
46.     if(config!=null && !"".equals( config.trim()))   
47.       CONFIG_FILE = config;   
48.     log.debug("CONFIG_FILE: "+CONFIG_FILE);   
49.   }   
50.   
51.   /**  
52.    * 主函数  
53.    * @param args String[]  
54.    * @throws Exception  
55.    */  
56.   public static void main(String[] args) throws Exception{   
57.     Scheduler sch = new Scheduler();   
58.     sch.execute();   
59.   }   
60.   
61.   /**  
62.    * 运行定时任务  
63.    */  
64.   public void execute() {   
65.     ClassPathXmlApplicationContext appContext = new ClassPathXmlApplicationContext(new String[] {CONFIG_FILE});   
66.     BeanFactory factory = (BeanFactory) appContext;   
67.   
68.     /**  
69.      * 装载任务调度  
70.      */  
71.     StdScheduler scheduler = (StdScheduler) factory.getBean("schedulerFactoryBean");   
72.     //先暂停所有任务，等待装载缓存代码表   
73.     try {   
74.       scheduler.pauseAll();   
75.     } catch (SchedulerException ex) {   
76.       log.error("",ex);   
77.     }   
78.   
79.     /**  
80.      * 装载缓存代码表  
81.      */  
82.     CachedTableMgr cachedtableMgr = (CachedTableMgr) factory.getBean("cachedTableMgr");   
83.     try {   
84.       cachedtableMgr.loadCodeTable();   
85.     } catch (Exception ex) {   
86.       log.fatal("Load cached table failed. System will exit.", ex);   
87.       System.exit(0);   
88.     }   
89.   
90.     //重新恢复所有任务   
91.     try {   
92.       scheduler.resumeAll();   
93.     } catch (SchedulerException ex) {   
94.       log.error("",ex);   
95.     }   
96.   }   
97.   
98.   /**  
99.    * 检测系统是否只启动了一个实例  
100.    */  
101.   protected void checkSingleInstance() {   
102.     try {   
103.       srvSocket = new ServerSocket(srvPort); //启动一个ServerSocket，用以控制只启动一个实例   
104.     } catch (IOException ex) {   
105.       if(ex.getMessage().indexOf("Address already in use: JVM_Bind")>=0)   
106.         System.out.println("在一台主机上同时只能启动一个进程(Only one instance allowed)。");   
107.       log.fatal("", ex);   
108.       System.exit(0);   
109.     }   
110.   }   
111. }   

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。