正确停止 Java 线程

2020-01-10 本文已影响0人 qyfl

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)
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java.nio.channels.Selector 相关方法