僵尸进程

说到UNIX编程,有一个问题不得不说,那就是僵尸进程问题。如果你在简历上写了熟悉UNIX、Linux编程,恐怕面试官十有八九会问到僵尸进程问题。对于一个长期运行的服务器来说,僵尸是非常可怕的,编程上的疏忽导致僵尸进程的产生,随着时间的推移僵尸进程会越来越多,最终对服务器性能造成明显的影响。因此了解僵尸进程并且防止僵尸进程的产生就显得非常重要了。 什么是僵尸进程?当一个进程结束之后,系统仍会保留这个进程的ID以及结束状态等信息,如果这个信息没有被清理掉的话,我们就可以说这个进程变成了僵尸进程。不过这些内容仅仅是僵尸进程的一个概念性的问题,并不是实质问题,我们应该知道为什么会产生僵尸进程,也就是系统为什么要保留一个进程的结束信息。一个显而易见的问题就是一个进程可能在任意的时间点结束,我们无法确定,同时一个进程的父进程有理由知道自己创建的子进程以什么样的状态退出。更加重要的就是父进程无法预计子进程会在什么时刻结束,因此在子进程结束的时候,父进程很有可能在忙着做其它事情并不希望一直等待到子进程的结束。因此保留进程的退出信息是有必要的。 一般来说处理方法是让父进程捕获SIGCHLD信号(选择忽略该信号的行为是没有保证的),之后在信号处理函数中调用wait或者是waitpid函数。这样的做法在有些时候是有效的,比如说进程只有一个子进程的情况下(父进程不希望一直等待子进程结束)。当然了,如果此时父进程可以等待到子进程结束的话,完全可以在fork之后就直接调用wait或者waitpid函数。 《UNIX网络编程》中提到了一种比较难以想到,但又是一种比较容易发生的情况,就是在并发服务器上,几乎相同的时间点有多个子进程结束。不幸的是此时父进程仅仅接收到一个SIGCHLD信号,关于这个问题《UNIX环境高级编程》中第10章有详细的说明,这里就不再赘述了。那么如果我们在信号处理函数调用一次wait或waitpid函数,那么就存在这样一种可能,其它几近同时结束的进程状态并没有被wait或waitpid函数获取,这个时候僵尸仍然是存在的,在最坏的情况下会有大量结束的子进程需要等待父进程来处理,如果父进程是一个长期运行的进程,那么系统中就会充满了僵尸进程。就这个问题《UNIX网络编程》中给出了一种简单有效的方法,在信号处理程序中也非阻塞的方式循环调用waitpid函数等待任何的子进程结束,直到waitpid函数返回一个错误(此时可能要判断errno的值)。这就有效的解决了并发服务器上出现僵尸进程问题,而且不会出现在多个子进程同时结束时部分子进程的结束状态没有父进程获取的问题。我们要补充的是,一般等待一个进程结束往往使用的是waitpid函数和wait4函数,而不是wait和wait3函数。 对于僵尸进程而言,我们需要知道如何查看是否有僵尸进程存在。我个人是非常喜欢使用top命令来查询系统中是否存在僵尸进程,当然还有别的办法可以查看僵尸进程,《鸟哥的Linux私房菜》对这些Linux基本命令有较详细的说明,这里就不再赘述了。这里有一件有趣的事情,如果你知道一个进程早该结束了,那么通过pstree命令也能看出来一些端倪,一些早就结束的进程在pstree上居然还能看到,那么说明一个问题,这些进程一定变成了僵尸(这个方法比较非主流,但是确实说明了一些问题)。

转载于:https://www.cnblogs.com/13224ACMer/p/4423773.html

Netty 是一个高性能的网络编程框架,广泛用于构建服务器端和客户端应用程序。然而,在某些情况下,使用 Netty 可能会导致僵尸进程(Zombie Process)的出现。僵尸进程是指已经终止但其父进程尚未调用 `wait()` 或 `waitpid()` 来获取其终止状态的进程。这类进程仍然占用系统资源(如进程 ID),如果数量过多,可能会影响系统的稳定性和性能。 ### 僵尸进程的成因 在 Netty 中,僵尸进程的产生通常与以下因素有关: - **子进程的创建**:Netty 本身并不直接创建子进程,但在某些场景下,比如与外部命令交互、使用 `ProcessBuilder` 或 `Runtime.exec()` 启动子进程时,可能会导致僵尸进程的产生。如果父进程没有正确等待子进程的退出状态,子进程就会变成僵尸进程。 - **未处理的信号**:在 Unix/Linux 系统中,当子进程终止时,会向父进程发送 `SIGCHLD` 信号。如果父进程没有正确处理该信号,或者忽略了 `SIGCHLD` 信号的处理,子进程的状态将不会被回收,从而导致僵尸进程的产生 [^1]。 ### 僵尸进程的排查 要排查 Netty 应用中是否存在僵尸进程问题,可以通过以下几种方式进行: 1. **使用 `ps` 命令**:通过 `ps -ef | grep defunct` 可以查看当前系统中的僵尸进程僵尸进程的状态通常显示为 `<defunct>`。 2. **检查进程树**:可以使用 `pstree` 命令来查看进程树,确认哪些进程是僵尸进程,并追踪它们的父进程。 3. **监控系统资源**:使用 `top` 或 `htop` 等工具监控系统的进程状态,观察是否有大量僵尸进程存在。 ### 解决方案 为了防止 Netty 应用中出现僵尸进程,可以采取以下措施: 1. **确保子进程被正确回收**:在创建子进程时,确保父进程调用了 `wait()` 或 `waitpid()` 来回收子进程的状态。如果使用 Java 的 `ProcessBuilder` 或 `Runtime.exec()` 创建子进程,可以通过调用 `process.waitFor()` 来等待子进程的结束 [^1]。 ```java Process process = Runtime.getRuntime().exec("some command"); int exitCode = process.waitFor(); ``` 2. **忽略 `SIGCHLD` 信号**:在某些情况下,可以考虑忽略 `SIGCHLD` 信号,这样系统会自动回收子进程的状态,避免僵尸进程的产生。可以通过 `Signal` 类来忽略信号 [^1]。 ```java Signal.handle(new Signal("CHLD"), signal -> {}); ``` 3. **使用守护线程**:如果子进程是由某个线程启动的,可以将该线程设置为守护线程,这样即使子进程没有被正确回收,也不会导致僵尸进程的长期存在。 4. **使用第三方库**:考虑使用更高级别的库来管理子进程,例如 Apache Commons Exec,它提供了更强大的功能来处理子进程的生命周期 [^1]。 5. **定期清理僵尸进程**:在某些情况下,可以通过编脚本或使用工具定期清理僵尸进程。例如,使用 `kill -9 <pid>` 来强制终止僵尸进程,但这并不是推荐的做法,因为这可能会导致资源泄漏。 ### 总结 虽然 Netty 本身不会直接导致僵尸进程的产生,但在与外部命令交互或创建子进程时,如果不注意进程的生命周期管理,就可能出现僵尸进程问题。通过合理的设计和管理,可以有效避免此类问题的发生,确保系统的稳定性和性能。 ---
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