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正确停止 Java 线程

正确停止 Java 线程

作者: qyfl | 来源:发表于2020-01-10 17:51 被阅读0次

    原则

    使用 interrupt 来通知,而不是强制。

    需要停止的线程可能不是别人写的程序,正确的做法是通知别人停下来,而不是强制。因为别人是线程的开发者,他自己更清楚线程里做了什么,什么情况下可以停,什么情况下不能停。

    当我们写的线程被别人停止时应该怎么善后

    当我们的线程收到停止的通知后,具体的善后工作和业务有关,下面这些情况起引导作用。

    普通情况一:线程不能被停止

    我们是线程的开发者,我们清楚这个线程能不能执行到一半中断(谨慎使用)。假如线程不能被中断,那么就不对 interrupt 做响应。

    public class RightWayStopThreadWithoutSleep implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            int num = 0;
    
            while (num < Integer.MAX_VALUE / 2) {
                if (num % 10000 == 0) {
                    System.out.println(num + "是 10000 的倍数");
                }
                num++;
            }
            System.out.println("任务执行结束");
        }
    
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            Thread thread = new Thread(new RightWayStopThreadWithoutSleep());
            thread.start();
            Thread.sleep(100);
            thread.interrupt();
        }
    }
    

    普通情况二:线程能被中断

    使用 Thread.currentThread().isInterrupted() 可以判断线程是不是收到中断请求。

    public class RightWayStopThreadWithoutSleep implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            int num = 0;
    
            while (num < Integer.MAX_VALUE / 2 && !Thread.currentThread().isInterrupted()) {
                if (num % 10000 == 0) {
                    System.out.println(num + "是 10000 的倍数");
                }
                num++;
            }
            System.out.println("任务执行结束");
        }
    
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            Thread thread = new Thread(new RightWayStopThreadWithoutSleep());
            thread.start();
            Thread.sleep(100);
            thread.interrupt();
        }
    }
    

    阻塞情况一:线程阻塞的时候收到中断通知

    当线程在阻塞的时候被中断,会抛出 InterruptedException 异常。

    public class RightWayStopThreadWithSleep {
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            Runnable runnable = () -> {
                int num = 0;
                try {
    
                    while (num <= 300) {
                        if (num % 100 == 0) {
                            System.out.println(num + "是一百的倍数");
                        }
                        num++;
                    }
    
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            };
    
            Thread thread = new Thread(runnable);
            thread.start();
            Thread.sleep(500);
            thread.interrupt();
        }
    }
    

    阻塞情况二:线程每次迭代后都阻塞

    如果线程在循环里都可能被阻塞,不需要使用 Thread.currentThread().isInterrupted() 来判断是否中断。

    public class RightWayStopThreadWithSleepEveryLoop {
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            Runnable runnable = () -> {
                int num = 0;
                try {
                    while (num <= 10000) {
                        if (num % 100 == 0) {
                            System.out.println(num + "是100的倍数");
                        }
                        num++;
                        Thread.sleep(10);
                    }
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            };
            Thread thread = new Thread(runnable);
            thread.start();
            Thread.sleep(2000);
            thread.interrupt();
        }
    }
    

    阻塞情况三:中断发生在迭代里

    这个情况与上面的情况不同的是,上面在迭代外面抛出的异常,而这个是在迭代里面抛出的异常。

    java 语言在设计 sleep 函数的时候,当响应了中断,就会把线程的 interrupt 标记为给清除。下面这种情况,抛出了 InterruptedException 之后,标记为被清除了,所以即使在 while 中加了是否中断的判断也没用。

    public class CantInterrupt {
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            Runnable runnable = () -> {
                int num = 0;
                while (num < 10000 && !Thread.currentThread().isInterrupted()) {
                    if (num % 100 == 0) {
                        System.out.println(num + "是100的倍数");
                    }
                    num++;
    
                    try {
                        Thread.sleep(10);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            };
            Thread thread = new Thread(runnable);
            thread.start();
            Thread.sleep(1000);
            thread.interrupt();
        }
    }
    

    开发中的两种最佳实践

    优先选择:传递中断

    throwInMethod 方法中会抛出异常,这时候要抛出来,由调用者来处理因为 throwInMethod 不知道调用者的异常处理逻辑,如果贸然 try/catch 掉,调用者就拿不到异常。

    public class RightWayStopThreadInProd implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            while (true) {
                try {
                    throwInMethod();
                } catch (InterruptedException e) {
                    // 保存日志,停止程序等等
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    
        private void throwInMethod() throws InterruptedException {
            Thread.sleep(1000);
        }
    
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            Thread thread = new Thread(new RightWayStopThreadInProd());
            thread.start();
            Thread.sleep(100);
            thread.interrupt();
        }
    }
    

    不想或无法传递的时候:恢复中断

    当 reInterrupt 拿到中断的时候,再将中断重新设置好,在调用者那里进行判断。

    public class RightWayStopThreadInProd2 implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            while (true) {
                if(Thread.currentThread().isInterrupted()){
                    System.out.println("收到中断");
                    break;
                }
                reInterrupt();
            }
        }
    
        private void reInterrupt() {
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
                e.printStackTrace();
            }
        }
    
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            Thread thread = new Thread(new RightWayStopThreadInProd2());
            thread.start();
            Thread.sleep(100);
            thread.interrupt();
        }
    }
    

    判断是否被中断相关方法

    • Thread 中的 static boolean interrupted()
      判断当先线程是否中断,不是判断调用它的线程。会清除线程中断状态。
      例如:以下两种方法判断的都是主线程是否中断,而不是 thread 线程。

      Thread thread1 = new Thread();
      System.out.println(Thread.interrupted());
      System.out.println(thread1.interrupted());
      
    • Thread 中的 boolean isInterrupted()
      判断调用它的线程是否中断。不会清除线程中断状态。

    能够响应中断的方法

    • Object.wait() / wait(long timeout) / wait(long timeout, int nanos)
    • Thread.sleep(long millis) / sleep(long millis, int nanos)
    • Thread.join() / join(long millis) / join(long millis, int nanos)
    • java.util.concurrent.BlockingQueue.take()/put(Object o)
    • java.util.concurrent.locks.Lock.lockInterruptibly()
    • java.util.concurrent.CountDownLatch.await()
    • java.util.concurrent.CyclicBarrier.await()
    • java.util.concurrent.Exchanger.exchange(V)
    • java.nio.channels.InterruptibleChannel 相关方法
    • java.nio.channels.Selector 相关方法

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