Как работает graceful shutdown в backend-приложениях

В продакшене backend-приложения регулярно перезапускаются: деплой новой версии, автоскейлинг, обновления системы или аварийные рестарты. Если в этот момент приложение просто завершается, оно может оборвать активные запросы, потерять данные или оставить систему в неконсистентном состоянии.

Для решения этой проблемы используется graceful shutdown — корректное завершение работы сервиса.

Что такое graceful shutdown

Graceful shutdown — это процесс управляемого завершения приложения, при котором оно:

• перестаёт принимать новые запросы;
• корректно обрабатывает текущие;
• освобождает ресурсы;
• завершает работу без потери данных.

В отличие от «жёсткого» завершения (kill -9), graceful shutdown даёт приложению время привести себя в порядок.

Как ОС сообщает приложению о завершении

В Linux завершение сервиса обычно начинается с отправки сигналов:

• SIGTERM — стандартный сигнал на корректное завершение;
• SIGINT — прерывание (например, Ctrl+C);
• SIGKILL — немедленное завершение (не перехватывается).

Системы оркестрации (systemd, Docker, Kubernetes) сначала отправляют SIGTERM и ждут заданное время. Если приложение не завершилось — используется SIGKILL.

Graceful shutdown строится вокруг обработки SIGTERM/SIGINT.

Общий алгоритм graceful shutdown

Независимо от языка, логика примерно одинаковая:

1. Получить сигнал завершения.
2. Перестать принимать новые соединения.
3. Дать текущим запросам завершиться.
4. Закрыть соединения с БД, очередями, внешними сервисами.
5. Завершить процесс.

Важно, чтобы этот процесс был ограничен по времени, иначе сервис может «зависнуть» при выключении.

Graceful shutdown в Node.js

В Node.js сигналы можно перехватывать через process.on:

process.on('SIGTERM', shutdown);
process.on('SIGINT', shutdown);

Типичный пример с HTTP-сервером:

const http = require('http');
 
const server = http.createServer((req, res) => {
  setTimeout(() => {
    res.end('ok');
  }, 1000);
});
 
server.listen(3000);
 
function shutdown() {
  console.log('Shutting down...');
  
  server.close(() => {
    console.log('HTTP server closed');
    process.exit(0);
  });
 
  setTimeout(() => {
    console.error('Force shutdown');
    process.exit(1);
  }, 10000);
}

Что происходит:

• server.close() перестаёт принимать новые соединения;
• активные запросы завершаются;
• по таймауту происходит принудительное завершение.

Важно помнить, что Node.js — однопоточный, и блокирующие операции могут сорвать graceful shutdown.

Работа с базами данных и очередями в Node.js

При завершении приложения нужно явно закрывать ресурсы:

• пул соединений с БД;
• подключения к Redis;
• consumer’ы очередей (Kafka, RabbitMQ).

Пример:

await db.close();
await redis.quit();

Если этого не сделать, процесс может не завершиться или потерять данные.

Graceful shutdown в Go

В Go стандартная библиотека предоставляет удобные инструменты для этого.

Перехват сигналов:

ctx, stop := signal.NotifyContext(
    context.Background(),
    os.Interrupt,
    syscall.SIGTERM,
)
defer stop()

Пример с HTTP-сервером:

server := &http.Server{
    Addr: ":8080",
    Handler: handler,
}
 
go server.ListenAndServe()
 
<-ctx.Done()
 
shutdownCtx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 10*time.Second)
defer cancel()
 
server.Shutdown(shutdownCtx)

Метод Shutdown:

• прекращает приём новых соединений;
• ждёт завершения активных запросов;
• корректно закрывает сервер.

Это один из примеров, где Go даёт более безопасный и выразительный API «из коробки».

Контексты и отмена операций в Go

Ключевая идея graceful shutdown в Go — контексты.

Любая долгоживущая операция должна принимать context.Context и корректно реагировать на его отмену:

select {
case <-ctx.Done():
    return ctx.Err()
default:
    // работа
}

Без этого сервер может зависнуть при завершении.

Таймауты — обязательная часть

Graceful shutdown не должен длиться бесконечно.

Хорошая практика:

• 5–10 секунд для HTTP-сервисов;
• меньше для фоновых воркеров;
• больше — только для критичных batch-задач.

Таймаут защищает систему от «залипших» соединений и некорректного кода.

Частые ошибки

На практике часто встречаются такие проблемы:

• SIGTERM не обрабатывается вообще;
• сервер продолжает принимать новые запросы;
• нет таймаута завершения;
• не закрываются соединения с БД;
• фоновые горутины или таймеры продолжают работать.

Все эти ошибки проявляются только в продакшене — при деплоях и масштабировании.

Итоги

Graceful shutdown — обязательный элемент надёжного backend-приложения.

Ключевые моменты:

• всегда обрабатывайте SIGTERM и SIGINT;
• прекращайте приём новых запросов;
• завершайте активные операции корректно;
• используйте таймауты;
• тестируйте shutdown так же, как и обычные сценарии.

Корректный graceful shutdown снижает количество ошибок при деплоях, улучшает стабильность системы и делает сервисы готовыми к реальной эксплуатации.