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还不知道如何在java中终止一个线程?快来,一文给你揭秘

简介

工作中我们经常会用到线程,一般情况下我们让线程执行就完事了,那么你们有没有想过如何去终止一个正在运行的线程呢?

今天带大家一起来看看。

Thread.stop被禁用之谜

问道怎么终止一个线程,可能大多数人都知道可以调用Thread.stop方法。

但是这个方法从jdk1.2之后就不推荐使用了,为什么不推荐使用呢?

我们先来看下这个方法的定义:

  @Deprecated(since="1.2")
    public final void stop() {
        @SuppressWarnings("removal")
        SecurityManager security = System.getSecurityManager();
        if (security != null) {
            checkAccess();
            if (this != Thread.currentThread()) {
                security.checkPermission(SecurityConstants.STOP_THREAD_PERMISSION);
            }
        }
        // A zero status value corresponds to "NEW", it can't change to
        // not-NEW because we hold the lock.
        if (threadStatus != 0) {
            resume(); // Wake up thread if it was suspended; no-op otherwise
        }

        // The VM can handle all thread states
        stop0(new ThreadDeath());
    }

从代码我们可以看出,stop这个方法首先检测有没有线程访问的权限。如果有权限的话,来判断当前的线程是否是刚刚创建的线程,如果不是刚刚创建的,那么就调用resume方法来解除线程的暂停状态。

最后调用stop0方法来结束线程。

其中resume和stop0是两个native的方法,具体的实现这里就不讲了。

看起来stop方法很合理,没有什么问题。那么为什么说这个方法是不安全的呢?

接下来我们来看一个例子。

我们创建一个NumberCounter的类,这个类有一个increaseNumber的安全方法,用来对number加一:

public class NumberCounter {
    //要保存的数字
    private volatile int number=0;
    //数字计数器的逻辑是否完整
    private volatile boolean flag = false;

    public synchronized int increaseNumber() throws InterruptedException {
        if(flag){
            //逻辑不完整
            throw new RuntimeException("逻辑不完整,数字计数器未执行完毕");
        }
        //开始执行逻辑
        flag = true;
        //do something
        Thread.sleep(5000);
        number++;
        //执行完毕
        flag=false;
        return number;
    }
}

事实上,在实际工作中这样的方法可能需要执行比较久的时间,所以这里我们通过调用Thread.sleep来模拟这个耗时操作。

这里我们还有一个flag参数,来标志这个increaseNumber方法是否成功执行完毕。

好了,接下来我们在一个线程中调用这个类的方法,看看会发生什么:

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        NumberCounter numberCounter= new NumberCounter();
        Thread thread = new Thread(()->{
            while (true){
                try {
                    numberCounter.increaseNumber();
                } catch (InterruptedException e) {
                   e.printStackTrace();
                }
            }
        });
        thread.start();
        Thread.sleep(3000);
        thread.stop();
        numberCounter.increaseNumber();
    }

这里,我们创建了一个线程,等这个线程运行3秒钟之后,直接调用thread.stop方法,结果我们发现出现了下面的异常:

Exception in thread "main" java.lang.RuntimeException: 逻辑不完整,数字计数器未执行完毕
	at com.flydean.NumberCounter.increaseNumber(NumberCounter.java:12)
	at com.flydean.Main.main(Main.java:18)

这是因为thread.stop方法直接终止了线程的运行,导致mberCounter.increaseNumber未执行完毕。

但是这个未执行完毕的状态是隐藏的,如果使用thread.stop方法来终止线程,很有可能导致未知的结果。

所以,我们说thread.stop是不安全的。

怎么才能安全?

那么,如果不调用thread.stop方法,怎么才能安全的终止线程呢?

所谓安全,那就是需要让线程里面的逻辑执行完毕,而不是执行一半。

为了实现这个效果,Thread为我们提供了三个比较类似的方法,他们分别是interrupt、interrupted和isInterrupted。

interrupt是给线程设置中断标志;interrupted是检测中断并清除中断状态;isInterrupted只检测中断。还有重要的一点就是interrupted是类方法,作用于当前线程,interrupt和isInterrupted作用于此线程,即代码中调用此方法的实例所代表的线程。

interrupt就是中断的方法,它的工作流程如下:

  1. 如果当前线程实例在调用Object类的wait(),wait(long)或wait(long,int)方法或join(),join(long),join(long,int)方法,或者在该实例中调用了Thread.sleep(long)或Thread.sleep(long,int)方法,并且正在阻塞状态中时,则其中断状态将被清除,并将收到InterruptedException。

  2. 如果此线程在InterruptibleChannel上的I/O操作中处于被阻塞状态,则该channel将被关闭,该线程的中断状态将被设置为true,并且该线程将收到java.nio.channels.ClosedByInterruptException异常。

  3. 如果此线程在java.nio.channels.Selector中处于被被阻塞状态,则将设置该线程的中断状态为true,并且它将立即从select操作中返回。

  4. 如果上面的情况都不成立,则设置中断状态为true。

在上面的例子中,NumberCounter的increaseNumber方法中,我们调用了Thread.sleep方法,所以如果在这个时候,调用了thread的interrupt方法,线程就会抛出一个InterruptedException异常。

我们把上面调用的例子改成下面这样:

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        NumberCounter numberCounter = new NumberCounter();

        Thread thread = new Thread(() -> {
            while (true) {
                try {
                    numberCounter.increaseNumber();
                } catch (InterruptedException e) {
                    System.out.println("捕获InterruptedException");
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }
        });

        thread.start();
        Thread.sleep(500);
        thread.interrupt();
        numberCounter.increaseNumber();
    }

运行之后再试一次:

Exception in thread "main" Exception in thread "Thread-0" java.lang.RuntimeException: 逻辑不完整,数字计数器未执行完毕
	at com.flydean.NumberCounter.increaseNumber(NumberCounter.java:12)
	at com.flydean.Main2.main(Main2.java:21)
java.lang.RuntimeException: java.lang.thread.interrupt: sleep interrupted
	at com.flydean.Main2.lambda$main$0(Main2.java:13)
	at java.base/java.lang.Thread.run(Thread.java:833)
Caused by: java.lang.InterruptedException: sleep interrupted
	at java.base/java.lang.Thread.sleep(Native Method)
	at com.flydean.NumberCounter.increaseNumber(NumberCounter.java:17)
	at com.flydean.Main2.lambda$main$0(Main2.java:10)
	... 1 more
捕获InterruptedException

可以看到,我们捕获到了这个InterruptedException,并且得知具体的原因是sleep interrupted。

捕获异常之后的处理

从上面的分析可以得知,thread.stop跟thread.interrupt的表现机制是不一样的。thread.stop属于悄悄终止,我们程序不知道,所以会导致数据不一致,从而产生一些未知的异常。

而thread.interrupt会显示的抛出InterruptedException,当我们捕捉到这个异常的时候,我们就知道线程里面的逻辑在执行的过程中受到了外部作用的干扰,那么我们就可以执行一些数据恢复或者数据校验的动作。

在上面的代码中,我们是捕获到了这个异常,打印出异常日志,然后向上抛出一个RuntimeException。

正常情况下我们是需要在捕获异常之后,进行一些处理。

那么自己处理完这个异常之后,是不是就完美了呢?

答案是否定的。

因为如果我们自己处理了这个InterruptedException, 那么程序中其他部分如果有依赖这个InterruptedException的话,就可能会出现数据不一致的情况。

所以我们在自己处理完InterruptedException之后,还需要再次抛出这个异常。

怎么抛出InterruptedException异常呢?

有两种方式,第一种就是在调用Thread.interrupted()清除了中断标志之后立即抛出:

   if (Thread.interrupted())  // Clears interrupted status!
       throw new InterruptedException();

还有一种方式就是,在捕获异常之后,调用Thread.currentThread().interrupt()再次中断线程。

public void run () {
  try {
    while (true) {
      // do stuff
    }
  }catch (InterruptedException e) {
    LOGGER.log(Level.WARN, "Interrupted!", e);
    // Restore interrupted state...
    Thread.currentThread().interrupt();
  }
}

这两种方式都能达到预想的效果。

总结

线程不能调用stop来终止主要是因为不会抛出异常,从而导致一些安全和数据不一致的问题。所以,最好的方式就是调用interrupt方法来处理。

本文的例子https://github.com/ddean2009/learn-java-base-9-to-20/tree/master/how-to-stop-thread

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posted @ 2023-03-09 11:00  flydean  阅读(399)  评论(0编辑  收藏  举报