基于OS信号实现Java异步通知

本文将结合操作系统的信号机制，来尝试实现一个简单的，不依赖功能环境的Java异步通知功能。

　　没有特殊说明，本文所有的示例，都是基于Linux。

　　信号简介

　　信号是在软件层次上对中断机制的一种模拟，在原理上，一个进程收到一个信号与处理器收到一个中断请求可以说是一样的。

　　通俗来讲，信号就是进程间的一种异步通信机制。

　　典型的例子:

　　kill -s SIGKILL pid (即kill -9 pid) 立即杀死指定pid的进程。

　　在上面这个例子中，SIGKILL就是往pid进程发送的信号。

　　信号及其效果列表

　　http://docs.google.com/View?id=dtbhrmv_754gh86rcg4

　　平台相关性

　　信号具有平台相关性，不同平台下能使用的信号种类是有差异的。

　　在Linux下支持的信号(对比信号列表查看描述)

　　SEGV, ILL, FPE, BUS, SYS, CPU, FSZ, ABRT, INT, TERM, HUP, USR1, USR2, QUIT, BREAK, TRAP, PIPE

　　在Windows下支持的信号

　　SEGV, ILL, FPE, ABRT, INT, TERM, BREAK

　　信号选择

　　为了不干扰正常信号的运作，又能模拟Java异步通知，我们需要先选定一种特殊的信号。

　　通过查看信号列表上的描述，发现 SIGUSR1 和 SIGUSR2 是允许用户自定义的信号。

　　那么选择它们，理论上就不会影响正常功能了。

　　这里我选用了USR2作为传递信号。原因是USR1有可能已被其他APP占用。

　　实例代码

　　import sun.misc.Signal;

　　import sun.misc.SignalHandler;

　　/**

　　* Java Signal Test

　　* @author Ken Wu

　　*

　　*/

　　@SuppressWarnings("restriction")

　　public class TestSignal implements SignalHandler {

　　private void signalCallback(Signal sn) {

　　System.out.println(sn.getName() + "is recevied.");

　　}

　　@Override

　　public void handle(Signal signalName) {

　　signalCallback(signalName);

　　}
　　public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

　　TestSignal testSignalHandler = new TestSignal();

　　// install signals

　　Signal sig = new Signal("USR2");

　　Signal.handle(sig, testSignalHandler);

　　Thread.sleep(15000);

　　}

　　}

　　import sun.misc.Signal;

　　import sun.misc.SignalHandler;

　　/**

　　* Java Signal Test

　　* @author Ken Wu

　　*

　　*/

　　@SuppressWarnings("restriction")

　　public class TestSignal implements SignalHandler {

　　private void signalCallback(Signal sn) {

　　System.out.println(sn.getName() + "is recevied.");

　　}

　　@Override

　　public void handle(Signal signalName) {

　　signalCallback(signalName);

　　}

　　public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

　　TestSignal testSignalHandler = new TestSignal();

　　// install signals

　　Signal sig = new Signal("USR2");

　　Signal.handle(sig, testSignalHandler);

　　Thread.sleep(15000);

　　}

　　}

　　Sun为我们提供了2个方便安装和替换信号处理器的工具类。

　　sun.misc.Signal

　　sun.misc.SignalHandler

　　将上面的代码编译后，运行，会暂停15秒，此时，是你给java进程发送信号最佳时机。

　　发送信号前，需要先通过 ps 或 jps 获取java的进程id，然后运行

　　kill -s SIGUSR2 pid如果在java的stdout 看到 SIGUSR2 is recevied 字样，说明信号被成功送达了。

　　在Java编程中使用信号的实际收益

　　信号作为最原始的进程间异步通信手段，有着诸多局限性的，比如不能传递上下文，信号随时都可能被占用导致冲突，不具备扩展性等，所以对功能性需求来 说，使用它收益甚微。

　　当然，信号也不是一无是处，除了用作简单的异步通知外，还可以利用它的进程事件通知功能。

　　在Java里有一个典型例子，就是 ShutdownHook。