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領(lǐng)導(dǎo)說誰再用Stop直接下崗，這樣終止線程更優(yōu)雅

作者：石添的編程哲學(xué)
開發(fā) 前端
即使我們先調(diào)用了unpark，再調(diào)用park也是可以正常喚醒線程的，因?yàn)閡npark獲取了一個許可證，之后再調(diào)用park方法，就可以名正言順的憑證消費(fèi)，故不會阻塞。

本文收錄于《Java并發(fā)編程》合集，本文主要介紹Java并發(fā)編程中終止線程的手段，通過本文您可以了解到：

  • 通過Thread類提供的方法中斷線程
  • 中斷線程的應(yīng)用場景和代碼實(shí)現(xiàn)，以及實(shí)現(xiàn)中的細(xì)節(jié)處理
  • stop方法中斷線程存在的隱患
  • LockSupport停止和喚醒線程
  • LockSupport工具類的park和unpark的原理

原本的Java線程Thread類API中提供了stop這樣的終止線程的方法，但是已被標(biāo)記為過時方法，此方法來終止線程是暴力的不安全的，沒有對線程做后續(xù)的善后操作而直接終止，往往會埋下一些隱患。我們可以通過Java線程的中斷機(jī)制，來安全的停止線程。

Java提供了線程的中斷機(jī)制：設(shè)置線程的中斷標(biāo)志，可以使用它來決定是否結(jié)束一個線程。通過設(shè)置線程的中斷標(biāo)志并不能直接終止線程，這種機(jī)制其實(shí)就是告知線程我希望打斷你，至于到底停止不停止是由線程決定。

打斷線程場景

比如打斷或者重新執(zhí)行一些耗時過長任務(wù)，多線程同時完成同一個相同任務(wù)，某一線程如果執(zhí)行完就通知其他線程可以停止。比如：

  • 下載任務(wù)，發(fā)現(xiàn)需要耗時過長，可以直接取消下載，其實(shí)就是打斷這個下載數(shù)據(jù)線程
  • 比如搶票軟件，開啟多個線程搶多個車次的車票，如果某一個線程搶到，就通知其他線程可以終止
  • 比如服務(wù)器中的超時操作，長時間沒有獲取到數(shù)據(jù)，就終止線程

你在哪里使用過打斷線程呢？

Thread類相關(guān)API

  • void interrupt()：中斷線程，例如線程A運(yùn)行時，線程B調(diào)用線程A的interrupt方法來設(shè)置線程A的中斷標(biāo)志為true。注意：這里僅僅是設(shè)置了標(biāo)志，線程A并沒有中斷，它會繼續(xù)往下執(zhí)行。如果線程A調(diào)用了wait，join，sleep方法而被阻塞掛起，如果此時調(diào)用線程A的interrupt()方法，線程A會在調(diào)用這些方法的地方拋出InterruptedException異常而返回。
  • boolean isInterrupted()：檢測當(dāng)前線程是否被中斷，如果是返回true，否則返回false。
  • boolean interrupted()：檢測當(dāng)前線程是否被中斷，這個方法是Thread類的靜態(tài)方法；與interrupt()方法的區(qū)別在于，如果發(fā)現(xiàn)當(dāng)前線程被中斷，則會清除中斷標(biāo)志。

另外需要注意的是：interrupted()方法是獲取當(dāng)前調(diào)用線程【正在運(yùn)行的線程】的中斷標(biāo)志，而不是調(diào)用interrupted()方法的線程的中斷標(biāo)志。

打斷線程

public class InterruptThread {

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

        // 開啟線程
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "運(yùn)行......");
            // 線程進(jìn)入睡眠狀態(tài)
            try {
                Thread.sleep(5000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        },"t1線程");
        // 啟動 t1 線程
        t1.start();
        // 等待1秒后打斷t1線程
        Thread.sleep(1000);
        System.out.println("打斷......");
        // 打斷線程
        t1.interrupt();
        // 查看打斷標(biāo)記
        System.out.println("打斷標(biāo)記：" + t1.isInterrupted());
    }
}

運(yùn)行結(jié)果：

  • 調(diào)用 interrupted方法之后如果被打斷的線程【t1】線程中調(diào)用sleep、wait、join方法會觸發(fā)異常
  • 調(diào)用isInterrupted方法獲取打斷標(biāo)記，true為打斷，false為未打斷

線程中調(diào)用wait方法

public class InterruptThread {

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

        // 創(chuàng)建線程1
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "運(yùn)行......");
        },"t1線程");

        // 創(chuàng)建線程2
        Thread t2 = new Thread(() -> {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "運(yùn)行......");
            // 調(diào)用wait方法
            try {
                t1.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        },"t2線程");
        // 啟動線程
        t1.start();
        t2.start();
        // t2線程插隊(duì)執(zhí)行
        t2.join();
        // 打斷t2線程
        t2.interrupt();
        // 查看t2線程打斷標(biāo)記
        System.out.println("t2打斷標(biāo)記：" + t2.isInterrupted());
    }
}

運(yùn)行結(jié)果：

  • 調(diào)用wait方法之后仍然會觸發(fā)異常
  • 打斷標(biāo)記被重置變?yōu)閒alse，所以可以在catch塊中設(shè)置打斷標(biāo)記為true

終止線程

此時可以根據(jù)打斷標(biāo)記，在線程內(nèi)部判斷是否需要打斷

案例：小明放假回家，媽媽想著給小明做好吃的，但是小明失戀了沒有胃口，就給媽媽說不要做了，媽媽收到打斷消息之后就停止做飯。

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

        // 創(chuàng)建媽媽線程
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            // 整東西吃
            System.out.println("兒子放假了，整個燴面！吭哧吭哧~~~");
            while (true) {
                // 獲取當(dāng)前線程打斷狀態(tài)
                boolean interrupted = Thread.currentThread().isInterrupted();
                if(interrupted) {
                    System.out.println("whis today，餓你輕！");
                    // 停止
                    break;
                }
            }
        },"媽媽線程：");

        // 創(chuàng)建小明線程
        Thread t2 = new Thread(() -> {
            System.out.println("媽，我不想吃，你別弄了......");
            // 打斷媽媽線程
            t1.interrupt();
        },"小明線程：");

        // 啟動線程
        t1.start();
        t2.start();
        // 控制執(zhí)行順序
        t1.join();
        t2.join();
    }
}

運(yùn)行結(jié)果：媽媽線程做飯，當(dāng)小明線程打斷之后，媽媽線程就收到打斷信息，停止運(yùn)行

通過代碼我們發(fā)現(xiàn)，其實(shí)線程的終止權(quán)在被打斷的線程中，通過判斷打斷標(biāo)記來控制是否終止，也就是小明不讓媽媽做飯，媽媽可以不做也可以繼續(xù)做。

停止線程其他方法

  • 使用Thread類中的stop()方法
  1. 調(diào)用 stop() 方法會立刻停止 run() 方法中剩余的全部工作，包括在 catch 或 finally 語句中的，并拋出ThreadDeath異常(通常情況下此異常不需要顯示的捕獲)，因此可能會導(dǎo)致一些清理性的工作的得不到完成，如關(guān)閉文件數(shù)據(jù)流，關(guān)閉數(shù)據(jù)庫連接等。
  2. 調(diào)用 stop() 方法會立即釋放該線程所持有的所有的鎖，導(dǎo)致數(shù)據(jù)得不到同步，出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致的問題。
  • 使用System.exit(int)方法
  1. 該方法會直接停止JVM，不單單停止一個線程，殺傷力太大

線程終止案例

小明是大強(qiáng)的秘書，負(fù)責(zé)記錄會議內(nèi)容，小明會每1秒記錄一次重要講話內(nèi)容，當(dāng)會議結(jié)束后，就終止記錄工作，但是在終止時會再整理一下會議內(nèi)容

會議線程：

public class MeetingThread {

    // 開會
    public void meeting() {
        while (true) {
            // 判斷是否結(jié)束會議
            if(Thread.currentThread().isInterrupted()) {
                System.out.println("會議結(jié)束，整理會議記錄");
                break;
            }

            // 每1秒記錄一次重要內(nèi)容
            try {
                Thread.sleep(1000);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "記錄會議內(nèi)容......");
            } catch (InterruptedException e) {
                // 調(diào)用sleep，join，wait等方法，發(fā)生異常，打斷標(biāo)記會被重新設(shè)置為false，所以需要再次打斷
                Thread.currentThread().interrupt();
            }
        }
    }
}

測試類：

public class MeetingThreadMain {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        MeetingThread meeting = new MeetingThread();

        // 小明線程
        Thread xiaoming = new Thread(() -> {
            // 記錄會議內(nèi)容
            meeting.meeting();
        },"小明：");

        xiaoming.start();

        // 5秒后結(jié)束會議
        Thread.sleep(5000);
        // 打斷小明線程
        xiaoming.interrupt();
        System.out.println("會議結(jié)束......");
    }
}

運(yùn)行結(jié)果：

如果沒有在catch中重新打斷線程，則會不斷記錄下去，記?。寒?dāng)線程中調(diào)用了sleep，wait，join方法時，線程的打斷標(biāo)記會被重置，需要在catch塊中重新打斷

isInterrupted 和 interrupted區(qū)別

文章開頭介紹過，兩個方法都是判斷線程的打斷狀態(tài)，interrupted 是Thread類的靜態(tài)方法，獲取打斷狀態(tài)之后會重置打斷狀態(tài)為false，而isInterrupted是Thread對象的方法，非靜態(tài)方法不會重置打斷狀態(tài)

isInterrupted 方法

interrupted方法

發(fā)現(xiàn)查看小明線程狀態(tài)時已經(jīng)變?yōu)?false

注意：Thread.interrupted查看的是正在執(zhí)行的線程的狀態(tài)，而isInterrupted是可以指定線程的，根據(jù)線程變量名查看狀態(tài)

LockSupport

LockSupport是JUC中一個工具類，構(gòu)造方法私有，并且不存在獲取實(shí)例的靜態(tài)方法，提供了一堆靜態(tài)方法幫助完成對線程的操作，主要是為了暫停和恢復(fù)線程，主要方法有兩個：

  • park()：暫停線程
  • unpark(Thread thread)：恢復(fù)指定線程對象運(yùn)行

park停止當(dāng)前線程

import java.util.concurrent.locks.LockSupport;

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

        Thread t1 = new Thread(() -> {
            Thread current = Thread.currentThread();
            System.out.println(current.getName() + "啟動，被park");
            // 停止當(dāng)前線程
            LockSupport.park();
            System.out.println(current.getName() + "park之后");
            // 輸出線程狀態(tài)
            System.out.println(current.getName() + "打斷狀態(tài)" + current.isInterrupted());
        }, "t1");
        t1.start();
    }
}

運(yùn)行結(jié)果：發(fā)現(xiàn)線程執(zhí)行啟動后就停止，因?yàn)橛龅搅薒ockSupport.park();導(dǎo)致t1線程停止運(yùn)行，但是線程還未結(jié)束，所以程序并未停止【左側(cè)紅色小框標(biāo)識】

打斷park線程：如下圖，在main線程中，等待 1秒 之后，執(zhí)行t1.interrupt();，打斷t1線程，此時t1線程已經(jīng)被停止運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)調(diào)用中斷方法之后，t1線程又繼續(xù)執(zhí)行，并且打斷標(biāo)記為true

park細(xì)節(jié)

如果park之后，阻塞線程，繼續(xù)執(zhí)行，再次調(diào)用LockSupport.park();方法阻塞線程時無效，如下進(jìn)行阻塞二次：

import java.util.concurrent.locks.LockSupport;

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

        Thread t1 = new Thread(() -> {
            Thread current = Thread.currentThread();
            System.out.println(current.getName() + "啟動，被park");
            // 停止當(dāng)前線程
            LockSupport.park();
            System.out.println(current.getName() + "park之后");
            // 輸出線程狀態(tài)
            System.out.println(current.getName() + "打斷狀態(tài)" + current.isInterrupted());
            // 再次打斷線程
            LockSupport.park();
            System.out.println(current.getName() + "再次打斷無效");
        }, "t1");
        t1.start();
        // 停止1S后，打斷t1線程
        Thread.sleep(1000);
        t1.interrupt();
    }
}

運(yùn)行結(jié)果：

如果你還想再次打斷，可以調(diào)用一次 Thread.interrupted() 獲取線程打斷狀態(tài)，并且再設(shè)置為false，發(fā)現(xiàn)已成功阻塞

unpark：恢復(fù)指定線程對象

  • t1線程執(zhí)行2S后被阻塞
  • 主線程中等待1S后喚醒t1線程

import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.util.concurrent.locks.LockSupport;

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

        Thread t1 = new Thread(() -> {
            Thread current = Thread.currentThread();
            System.out.println(LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern("HH:mm:ss")) + "-" + current.getName() + "：啟動");
            try {
                // 睡眠1秒后停止線程
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
            System.out.println(LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern("HH:mm:ss")) + "-" + current.getName() + "：park");
            // 停止當(dāng)前線程
            LockSupport.park();
            System.out.println(LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern("HH:mm:ss")) + "-" + current.getName() + "：繼續(xù)執(zhí)行");
        }, "t1");
        // 啟動t1線程
        t1.start();
        // 停止2S
        Thread.sleep(2000);
        System.out.println(LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern("HH:mm:ss")) + "-喚醒t1線程");
        // 喚醒t1線程
        LockSupport.unpark(t1);
    }
}

執(zhí)行后發(fā)現(xiàn)：t1線程被正常喚醒，繼續(xù)執(zhí)行

如果我們調(diào)換一下阻塞和喚醒的順序，是否仍然可以正常喚醒呢？也就是：先喚醒t1線程，t1線程再進(jìn)入阻塞狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)仍然可以喚醒成功

為什么可以先調(diào)用unpark在調(diào)用park呢？

這是一道高頻面試題，在下邊也有總結(jié)，在這里我們不妨先分析一下，這涉及到了 park和unpark原理

當(dāng)我們調(diào)用park方法時其實(shí)調(diào)用的是 sun.misc.Unsafe UNSAFE 類的 park 方法，這里提到【許可證】這個詞，就是park和unpark的關(guān)鍵

每個線程都有一個自己的Parker對象，該對象由三部分組成_counter、_cond、_mutex

可以想一下，unpark其實(shí)就相當(dāng)于一個許可，告訴特定工廠你可以繼續(xù)生產(chǎn)，特定工廠想要park停止生產(chǎn)的時候一看到有許可，就可以會繼續(xù)運(yùn)行。因此其執(zhí)行順序可以顛倒。

Parker實(shí)例：

park方法：

當(dāng)調(diào)用park()時，先嘗試能否直接拿到【許可】，即_counter>0，如果獲取成功，則把_counter設(shè)置為0，并返回

如果不成功，則構(gòu)造一個ThreadBlockInVM，然后檢查_counter是不是>0，如果是，則把_counter設(shè)置為0，并返回

否則，再判斷等待的時間，然后再調(diào)用pthread_cond_wait函數(shù)等待，如果等待返回，則把_counter設(shè)置為0并返回：

這就是整個park的過程，總結(jié)來說就是消耗【許可】的過程。

unpark方法

JDK源碼unpark方法其實(shí)也是調(diào)用了sun.misc.Unsafe UNSAFE類的unpark方法，注釋的意思是給線程【許可證】

當(dāng)調(diào)用unpark()時，直接設(shè)置_counter為1，如果_counter之前的值是0，則還要調(diào)用pthread_cond_signal喚醒在park中等待的線程：

_counter的值最大為1，即使多次調(diào)用unpark()許可證的個數(shù)也最多是1

即使我們先調(diào)用了unpark，再調(diào)用park也是可以正常喚醒線程的，因?yàn)閡npark獲取了一個許可證，之后再調(diào)用park方法，就可以名正言順的憑證消費(fèi)，故不會阻塞。

思考：如果喚醒兩次后阻塞兩次，會是什么結(jié)果呢？

許可的數(shù)量最多為1，連續(xù)調(diào)用兩次unpark和調(diào)用一次unpark效果一樣，只會增加一個許可；而調(diào)用兩次park卻需要消費(fèi)兩個許可，證不夠，不能放行。線程就會阻塞

總結(jié)

  • 調(diào)用park()時判斷許可是否大于0，如果大于0繼續(xù)運(yùn)行，如果不大于0線程就進(jìn)入阻塞，此時會再創(chuàng)建一個 ThreadBlockInVM 許可是否大于0，如果大于0就將許可設(shè)置為0，放行運(yùn)行
  • 調(diào)用unpark()將許可設(shè)置為1，無論調(diào)用多少次都是1，如果許可為0，則還會調(diào)用 pthread_cond_signal喚醒在park中的線程
  • 先調(diào)用unpark，再調(diào)用park，線程仍然可以被喚醒繼續(xù)執(zhí)行

根據(jù)合集中《Java線程通信》一文，我們將線程阻塞和喚醒的4種方案介紹完畢，如果在工作或者面試中碰到一定要想起來使用方法和細(xì)節(jié)

文章出自：石添的編程哲學(xué)，如有轉(zhuǎn)載本文請聯(lián)系【石添的編程哲學(xué)】今日頭條號。

責(zé)任編輯：武曉燕 來源： 今日頭條
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