JVM 检查点恢复

Spring 框架与 Project CRaC 实现的检查点/恢复功能集成,以允许实现能够减少基于 Spring 的 Java 应用程序在 JVM 中启动和预热时间的系统。

使用此功能需要

  • 启用检查点/恢复功能的 JVM(目前仅限 Linux)。

  • 类路径中存在 org.crac:crac 库(支持 1.4.0 及更高版本)。

  • 指定所需的 java 命令行参数,例如 -XX:CRaCCheckpointTo=PATH-XX:CRaCRestoreFrom=PATH

当请求检查点时,在 -XX:CRaCCheckpointTo=PATH 指定的路径中生成的包含运行中 JVM 内存表示的文件可能包含机密和其他敏感数据。使用此功能时应假设 JVM "看到" 的任何值(例如来自环境的配置属性)都将存储在这些 CRaC 文件中。因此,应仔细评估这些文件生成、存储和访问的位置和方式的安全影响。

从概念上讲,检查点和恢复与 Spring 的 Lifecycle 合约 对于单个 Bean 是一致的。

按需对正在运行的应用程序进行检查点/恢复

可以按需创建检查点,例如使用类似 jcmd application.jar JDK.checkpoint 的命令。在创建检查点之前,Spring 会停止所有正在运行的 Bean,让它们有机会通过实现 Lifecycle.stop 来关闭资源(如果需要)。恢复后,相同的 Bean 会重新启动,Lifecycle.start 允许 Bean 在相关时重新打开资源。对于不依赖于 Spring 的库,可以通过实现 org.crac.Resource 并注册相关实例来提供自定义的检查点/恢复集成。

利用正在运行的应用程序的检查点/恢复通常需要额外的生命周期管理,以便优雅地停止和启动使用文件或套接字等资源,并停止活动线程。
如果检查点是在预热过的 JVM 上创建的,则恢复的 JVM 将同样预热,从而可能立即实现峰值性能。这种方法通常需要访问远程服务,因此需要一定程度的平台集成。

启动时自动检查点/恢复

当设置 -Dspring.context.checkpoint=onRefresh JVM 系统属性时,将在启动期间的 LifecycleProcessor.onRefresh 阶段自动创建检查点。此阶段完成后,所有非延迟初始化的单例都已实例化,并且已调用 InitializingBean#afterPropertiesSet 回调;但生命周期尚未开始,并且尚未发布 ContextRefreshedEvent

出于测试目的,还可以利用 -Dspring.context.exit=onRefresh JVM 系统属性,它会触发类似的行为,但不是创建检查点,而是以相同生命周期阶段退出 Spring 应用程序,而无需 Project CraC 依赖项/JVM 或 Linux。这对于检查在 Bean 未启动时是否需要连接到远程服务,并可能细化配置以避免这种情况非常有用。

如上所述,尤其是在 CRaC 文件作为可部署工件(例如容器映像)的一部分进行分发的用例中,请假设 JVM “看到” 的任何敏感数据最终都会出现在 CRaC 文件中,并仔细评估相关的安全影响。
自动检查点/恢复是一种将应用程序启动“快进”到应用程序上下文即将启动的阶段的方法,但它不允许拥有完全预热的 JVM。