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怎麼在Java中終止一個線程

WBOY轉載: 2023-04-26 08:58:201045瀏覽

Thread.stop被禁用之謎

問道怎麼終止一個線程，可能大多數人都知道可以呼叫Thread.stop方法。

但這個方法從jdk1.2之後就不建議使用了，為什麼不建議使用呢？

我們先來看下這個方法的定義：

  @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());
    }

從程式碼我們可以看出，stop這個方法首先偵測有沒有執行緒存取的權限。如果有權限的話，來判斷當前的線程是否是剛剛創建的線程，如果不是剛剛創建的，那麼就調用resume方法來解除線程的暫停狀態。

最後呼叫stop0方法來結束執行緒。

其中resume和stop0是兩個native的方法，具體的實作這裡就不講了。

看起來stop方法很合理，沒有什麼問題。那為什麼說這個方法是不安全的呢？

接下來我們來看一個例子。

我們建立一個NumberCounter的類，這個類別有一個increaseNumber的安全方法，用來對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;
    }
}

事實上，在實際工作中這樣的方法可能需要執行比較久的時間，所以這裡我們透過呼叫Thread.sleep來模擬這個耗時操作。

這裡我們還有一個flag參數，來標誌這個increaseNumber方法是否成功執行完畢。

好了，接下來我們在一個線程中調用這個類別的方法，看看會發生什麼：

    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();
    }

這裡，我們創建了一個線程，等這個線程運行3秒鐘之後，直接呼叫thread.stop方法，結果我們發現出現了下面的例外：

Exception in thread "main" java.lang.RuntimeException: 邏輯不完整，數字計數器未執行完畢
at com.flydean.NumberCounter.increaseNumber(NumberCounter.java:12)
at com.flydean.Main.main(Main.java:18)

##.stop方法方法方法方法直接終止了執行緒的運行，導致mberCounter.increaseNumber未執行完畢。

但是這個未執行完畢的狀態是隱藏的，如果使用thread.stop方法來終止線程，很有可能導致未知的結果。

所以，我們說thread.stop是不安全的。

怎麼才能安全

那麼，如果不呼叫thread.stop方法，怎麼才能安全的終止執行緒呢？

所謂安全，就是需要讓執行緒裡面的邏輯執行完畢，而不是執行一半。

為了達到這個效果，Thread為我們提供了三個比較類似的方法，他們分別是interrupt、interrupted和isInterrupted。

interrupt就是中斷的方法，它的工作流程如下：
#如果目前執行緒實例在呼叫Object類別的wait（），wait（長）或wait（ long，int）方法或join（），join（long），join（long，int）方法，或在該實例中呼叫了Thread.sleep（long）或Thread.sleep（long，int）方法，並且正在阻塞狀態中時，則其中斷狀態將被清除，並將收到InterruptedException。
如果此執行緒在InterruptibleChannel上的I/O操作中處於被阻塞狀態，則該channel將關閉，該執行緒的中斷狀態將被設為true，並且該執行緒將收到java.nio.channels.ClosedByInterruptException異常。
如果此執行緒在java.nio.channels.Selector中處於被阻塞狀態，則會設定該執行緒的中斷狀態為true，並且它將立即從select操作中傳回。

如果上面的情況都不成立，則設定中斷狀態為true。

在上面的範例中，NumberCounter的increaseNumber方法中，我們呼叫了Thread.sleep方法，所以如果在這個時候，呼叫了thread的interrupt方法，執行緒就會拋出一個InterruptedException異常。

###我們把上面呼叫的例子改成下面這樣：###

    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();
    }

###運行之後再試一次：###

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。

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