转: 【Java并发编程】之三:线程挂起、恢复与终止的正确方法(含代码)

时间:2022-05-28 04:10:35

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挂起和恢复线程

    Thread 的API中包含两个被淘汰的方法,它们用于临时挂起和重启某个线程,这些方法已经被淘汰,因为它们是不安全的,不稳定的。如果在不合适的时候挂起线程(比如,锁定共享资源时),此时便可能会发生死锁条件——其他线程在等待该线程释放锁,但该线程却被挂起了,便会发生死锁。另外,在长时间计算期间挂起线程也可能导致问题。

下面的代码演示了通过休眠来延缓运行,模拟长时间运行的情况,使线程更可能在不适当的时候被挂起:

  1. public class DeprecatedSuspendResume extends Object implements Runnable{
  2. //volatile关键字,表示该变量可能在被一个线程使用的同时,被另一个线程修改
  3. private volatile int firstVal;
  4. private volatile int secondVal;
  5. //判断二者是否相等
  6. public boolean areValuesEqual(){
  7. return ( firstVal == secondVal);
  8. }
  9. public void run() {
  10. try{
  11. firstVal = 0;
  12. secondVal = 0;
  13. workMethod();
  14. }catch(InterruptedException x){
  15. System.out.println("interrupted while in workMethod()");
  16. }
  17. }
  18. private void workMethod() throws InterruptedException {
  19. int val = 1;
  20. while (true){
  21. stepOne(val);
  22. stepTwo(val);
  23. val++;
  24. Thread.sleep(200);  //再次循环钱休眠200毫秒
  25. }
  26. }
  27. //赋值后,休眠300毫秒,从而使线程有机会在stepOne操作和stepTwo操作之间被挂起
  28. private void stepOne(int newVal) throws InterruptedException{
  29. firstVal = newVal;
  30. Thread.sleep(300);  //模拟长时间运行的情况
  31. }
  32. private void stepTwo(int newVal){
  33. secondVal = newVal;
  34. }
  35. public static void main(String[] args){
  36. DeprecatedSuspendResume dsr = new DeprecatedSuspendResume();
  37. Thread t = new Thread(dsr);
  38. t.start();
  39. //休眠1秒,让其他线程有机会获得执行
  40. try {
  41. Thread.sleep(1000);}
  42. catch(InterruptedException x){}
  43. for (int i = 0; i < 10; i++){
  44. //挂起线程
  45. t.suspend();
  46. System.out.println("dsr.areValuesEqual()=" + dsr.areValuesEqual());
  47. //恢复线程
  48. t.resume();
  49. try{
  50. //线程随机休眠0~2秒
  51. Thread.sleep((long)(Math.random()*2000.0));
  52. }catch(InterruptedException x){
  53. //略
  54. }
  55. }
  56. System.exit(0); //中断应用程序
  57. }
  58. }

某次运行结果如下:

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从areValuesEqual()返回的值有时为true,有时为false。以上代码中,在设置firstVal之后,但在设置secondVal之前,挂起新线程会产生麻烦,此时输出的结果会为false(情况1),这段时间不适宜挂起线程,但因为线程不能控制何时调用它的suspend方法,所以这种情况是不可避免的。

当然,即使线程不被挂起(注释掉挂起和恢复线程的两行代码),如果在main线程中执行asr.areValuesEqual()进行比较时,恰逢stepOne操作执行完,而stepTwo操作还没执行,那么得到的结果同样可能是false(情况2)。

下面我们给出不用上述两个方法来实现线程挂起和恢复的策略——设置标志位。通过该方法实现线程的挂起和恢复有一个很好的地方,就是可以在线程的指定位置实现线程的挂起和恢复,而不用担心其不确定性。

对于上述代码的改进代码如下:

  1. public class AlternateSuspendResume extends Object implements Runnable {
  2. private volatile int firstVal;
  3. private volatile int secondVal;
  4. //增加标志位,用来实现线程的挂起和恢复
  5. private volatile boolean suspended;
  6. public boolean areValuesEqual() {
  7. return ( firstVal == secondVal );
  8. }
  9. public void run() {
  10. try {
  11. suspended = false;
  12. firstVal = 0;
  13. secondVal = 0;
  14. workMethod();
  15. } catch ( InterruptedException x ) {
  16. System.out.println("interrupted while in workMethod()");
  17. }
  18. }
  19. private void workMethod() throws InterruptedException {
  20. int val = 1;
  21. while ( true ) {
  22. //仅当贤臣挂起时,才运行这行代码
  23. waitWhileSuspended();
  24. stepOne(val);
  25. stepTwo(val);
  26. val++;
  27. //仅当线程挂起时,才运行这行代码
  28. waitWhileSuspended();
  29. Thread.sleep(200);
  30. }
  31. }
  32. private void stepOne(int newVal)
  33. throws InterruptedException {
  34. firstVal = newVal;
  35. Thread.sleep(300);
  36. }
  37. private void stepTwo(int newVal) {
  38. secondVal = newVal;
  39. }
  40. public void suspendRequest() {
  41. suspended = true;
  42. }
  43. public void resumeRequest() {
  44. suspended = false;
  45. }
  46. private void waitWhileSuspended()
  47. throws InterruptedException {
  48. //这是一个“繁忙等待”技术的示例。
  49. //它是非等待条件改变的最佳途径,因为它会不断请求处理器周期地执行检查,
  50. //更佳的技术是:使用Java的内置“通知-等待”机制
  51. while ( suspended ) {
  52. Thread.sleep(200);
  53. }
  54. }
  55. public static void main(String[] args) {
  56. AlternateSuspendResume asr =
  57. new AlternateSuspendResume();
  58. Thread t = new Thread(asr);
  59. t.start();
  60. //休眠1秒,让其他线程有机会获得执行
  61. try { Thread.sleep(1000); }
  62. catch ( InterruptedException x ) { }
  63. for ( int i = 0; i < 10; i++ ) {
  64. asr.suspendRequest();
  65. //让线程有机会注意到挂起请求
  66. //注意:这里休眠时间一定要大于
  67. //stepOne操作对firstVal赋值后的休眠时间,即300ms,
  68. //目的是为了防止在执行asr.areValuesEqual()进行比较时,
  69. //恰逢stepOne操作执行完,而stepTwo操作还没执行
  70. try { Thread.sleep(350); }
  71. catch ( InterruptedException x ) { }
  72. System.out.println("dsr.areValuesEqual()=" +
  73. asr.areValuesEqual());
  74. asr.resumeRequest();
  75. try {
  76. //线程随机休眠0~2秒
  77. Thread.sleep(
  78. ( long ) (Math.random() * 2000.0) );
  79. } catch ( InterruptedException x ) {
  80. //略
  81. }
  82. }
  83. System.exit(0); //退出应用程序
  84. }
  85. }

运行结果如下:

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线程挂起的位置不确定main线程中执行asr.areValuesEqual()进行比较时,恰逢stepOne操作执行完,而stepTwo操作还没执行)asr.areValuesEqual()操作前,让main线程休眠450ms(>300ms),如果挂起请求发出时,新线程正执行到或即将执行到stepOne操作(如果在其前面的话,就会响应挂起请求,从而挂起线程),那么在stepTwo操作执行前,main线程的休眠还没结束,从而main线程休眠结束后执行asr.areValuesEqual()操作进行比较时,stepTwo操作已经执行完,因此也不会出现输出结果为false的情况。

可以将ars.suspendRequest()代码后的sleep代码去掉,或将休眠时间改为200(明显小于300即可)后,查看执行结果,会发现结果中依然会有出现false的情况。如下图所示:

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总结:线程的挂起和恢复实现的正确方法是:通过设置标志位,让线程在安全的位置挂起

终止线程

当调用Thread的start()方法,执行完run()方法后,或在run()方法中return,线程便会自然消亡。另外Thread

API中包含了一个stop()方法,可以突然终止线程。但它在JDK1.2后便被淘汰了,因为它可能导致数据对象的崩溃。一个问题是,当线程终止时,很少有机会执行清理工作;另一个问题是,当在某个线程上调用stop()方法时,线程释放它当前持有的所有锁,持有这些锁必定有某种合适的理由——也许是阻止其他线程访问尚未处于一致性状态的数据,突然释放锁可能使某些对象中的数据处于不一致状态,而且不会出现数据可能崩溃的任何警告。

终止线程的替代方法:同样是使用标志位,通过控制标志位来终止线程。

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