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如何学习Java线程中断与线程的终止

时间:2016-09-20 11:48:51  来源:Java培训网  作者:IT培训网  已有:名学员访问该课程
标签(Tag):   java线程(12)thread(16)
中断是通过调用Thread.interrupt()方法来做的. 这个方法通过修改了被调用线程的中断状态来告知那个线程, 说它被中断了. 对于非阻塞中的线程, 只是改变了中断状态, 即Thread.isInterrupted()将返回true; 对于可取消的阻塞状态中的线程, 比如

Java的中断是一种协作机制。也就是说调用线程对象的interrupt方法并不一定就中断了正在运行的线程,它只是要求线程自己在合适的时机中断自己,只有如何学习还需要看下面的介绍:

那么不能直接把一个线程搞挂掉, 但有时候又有必要让一个线程死掉, 或者让它结束某种等待的状态 该怎么办呢? 优雅的方法就是, 给那个线程一个中断信号, 让它自己决定该怎么办. 比如说, 在某个子线程中为了等待一些特定条件的到来, 你调用了Thread.sleep(10000), 预期线程睡10秒之后自己醒来, 但是如果这个特定条件提前到来的话, 你怎么通知一个在睡觉的线程呢? 又比如说, 主线程通过调用子线程的join方法阻塞自己以等待子线程结束, 但是子线程运行过程中发现自己没办法在短时间内结束, 于是它需要想办法告诉主线程别等我了. 这些情况下, 就需要中断.

中断是通过调用Thread.interrupt()方法来做的. 这个方法通过修改了被调用线程的中断状态来告知那个线程, 说它被中断了. 对于非阻塞中的线程, 只是改变了中断状态, 即Thread.isInterrupted()将返回true; 对于可取消的阻塞状态中的线程, 比如等待在这些函数上的线程, Thread.sleep(), Object.wait(), Thread.join(), 这个线程收到中断信号后, 会抛出InterruptedException, 同时会把中断状态置回为false.

一、线程的中断

通过实践发现使用stop终止线程会照成数据一致性问题,于是我们通过控制标识来控制线程的终止,那JDK有没有合适的终止线程的方式呢?那就就是“线程中断”   

线程中断就是让目标线程停止执行,但它不会使线程立即终止,而是给线程发送一个通知,告诉线程jvm希望你退出执行,至于目标线程何时退出,则完全由它自己决定(如果立即停止,会造成与stop一样的问题)。

JDK中线程中断相关的三个方法:

//线程中断

public void interrupt(){}

//判断线程是否中断

public boolean isInterrupted() {}

//判断线程是否中断,并清除当前中断状态

public static boolean interrupted(){}

1、使用线程中断就一定会中断线程吗?

public class InterruptTest {

    public static void main(String[] args) {

        Thread thread=new Thread(){

            @Override

            public void run() {

                while(true){

                    System.out.println("========true======");

                }

            }

        };

        thread.start();

        try {

            Thread.sleep(0);

        } catch (InterruptedException e) {

            e.printStackTrace();

        }

        thread.interrupt();//调用线程中断方法

    }

}

运行该代码发现该线程并没有终止。

2、如何终止线程

public class InterruptTest {

    public static void main(String[] args) {

        Thread thread=new Thread(){

            @Override

            public void run() {

                while(true){

                    if(this.isInterrupted()){//判断当前线程是否是中断状态

                        System.out.println("========true======");

                        break;

                    }

                }

            }

        };

        thread.start();

        try {

            Thread.sleep(0);

        } catch (InterruptedException e) {

            e.printStackTrace();

        }

        thread.interrupt();//调用线程中断方法

    }

}

看代码可以发现这与我们自行控制线程的终断类似。

3、当interrupt() 遇到 sleep() / join ()/wait(),在这里以sleep() 为例子

 public static native void sleep(long millis) throws InterruptedException;

看源码可知sleep() 方法  InterruptedException 中断异常,该异常不是运行时异常,所以需要捕获它,当线程在执行sleep()时,如果发生线程中断,这个异常就会产生。该异常一旦抛出就会清除中断状态。

看代码:

public class InterruptTest {

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

        Thread thread=new Thread(){

            @Override

            public void run() {

                while(true){

                    System.out.println("线程状态"+this.isInterrupted());

                    if(Thread.currentThread().isInterrupted()){//判断当前线程是否是中断状态

                        System.out.println("========true======");

                        break;

                    }

                    try {

                        Thread.sleep(1000);

                        System.out.println("===========sleep()结束===========");

                    } catch (InterruptedException e) {

                        System.out.println("异常:"+e.getMessage());

                      // Thread.currentThread().interrupt();

                    }

                }

            }

        };

        thread.start();

        try {

            Thread.sleep(1000);

        } catch (InterruptedException e) {

            e.printStackTrace();

        }

        System.out.println("=========interrupt()=============");

        thread.interrupt();//调用线程中断方法

    }

}

执行结果:

线程状态false

=========interrupt()=============

异常:sleep interrupted

线程状态false

===========sleep()结束===========

线程状态false

===========sleep()结束===========

线程状态false

===========sleep()结束===========

由于线程中断的状态被 InterruptedException  异常清除了,所以if()条件中的状态一直是false ,因此该线程不会被终止。如果去掉注释就可以达到线程终止的目的(再次中断自己,设置中断状态)。

关于线程终止:

1、一般来讲线程在执行完毕后就会进入死亡状态,那该线程自然就终止了。

2、一些服务端的程序,可能在业务上需要,常驻系统。它本身是一个无穷的循环,用于提供服务。那对于这种线程我们该如何结束它呢。

有三种方法可以使终止线程:

1.  使用退出标志,使线程正常退出,也就是当run方法完成后线程终止。

2.  使用stop方法强行终止线程(这个方法不推荐使用,因为stop和suspend、resume一样,也可能发生不可预料的结果)。

3.  使用interrupt方法中断线程。

二、线程的终止

在Thread类中JDK给我们提供了一个终止线程的方法stop(); 该方法一经调用就会立即终止该线程,并立即释放对象锁。如果当一个线程执行一半业务而调用了该方法,可能就会产生数据不一致问题。

数据一致性:同一时间点,你在节点A中获取到key1的值与在节点B中获取到key1的值应该都是一样的。

例如:数据库中维护一张用户 student 表 ,表里有两条数据 :

id=1 name="大A"

id=2 name="小a"

如果我们使用一个 Student 对象来保存这些记录,那么该对象要么保存id=1 de 记录 ,  要么保存id=2的记录。如果这个Student对象一半保存id=1的记录 一半保存id=2 的记录(即  id=1 name="小a"), 那么数据就出现了数据一致性问题。

看图来说明stop为什么会产生数据一致性问题:

如何学习Java线程中断与线程的终止_www.itpxw.cn

读与写操作每次都要活的student对象锁,只有获得该锁的线程才有权利操作该对象,也就是说student对象锁的作用就是为了维护对象的一致性,如果线程在写入数据写到一半时 ,调用stop方法,那该对象就会被破坏同时也会释放该对象锁,另外一个等待该锁的读线程就会获得锁,执行操作读到的数据显然是错误的。

代码示例:

public class StopTest2 {

    private static Student student=new Student();

    public static void main(String[] args) {

        new Thread(new Thread_read()).start();

        while(true){

            Thread thread_writer=new Thread(new Thread_writer());

            thread_writer.start();

            try {

                Thread.sleep(1500);

            } catch (InterruptedException e) {

                e.printStackTrace();

            }

            thread_writer.stop();

        }

    }

    static class Thread_read implements Runnable{

        @Override

        public void run() {

            while(true){

                synchronized (student){//对共享资源加锁,使读写分离互不影响 ,维护对象的一致性

                    try {

                        Thread.sleep(100);

                    } catch (InterruptedException e) {

                        e.printStackTrace();

                    }

                    if(student.getId()!=Integer.parseInt(student.getName())){

                        System.out.println("错误资源:"+student);

                    }else{

                        System.out.println("正确资源:"+student);

                    }

                }

                Thread.yield();//释放cup执行权

            }

        }

    }

    static class Thread_writer implements Runnable{

        @Override

        public void run() {

            while(true){

                synchronized (student){//对共享资源加锁,使读写分离互不影响,维护对象的一致性

                    int mm=new Random().nextInt(10);

                    student.setId(mm);

                    try {

                        Thread.sleep(1000);

                    } catch (InterruptedException e) {

                        e.printStackTrace();

                    }

                    student.setName(String.valueOf(mm));

                }

                Thread.yield();//释放cup执行权

            }

        }

    }

}

class Student{

    private int id=0;

    private String name="0";

    public int getId() {

        return id;

    }

    public void setId(int id) {

        this.id = id;

    }

    public String getName() {

        return name;

    }

    public void setName(String name) {

        this.name = name;

    }

    @Override

    public String toString() {

        return "Student [id=" + id + ", name=" + name + "]";

    }

}

执行结果:

错误资源:Student [id=5, name=8]

错误资源:Student [id=4, name=8]

错误资源:Student [id=2, name=5]

如何让正确的终止线程:由程序自行决定线程的终止时间。定义一个标识,通过改变标识来控制程序是否执行。

    static class Thread_writer implements Runnable{

        private boolean flag=false;

        public void setFlag(boolean flag){

            this.flag=flag;

        }

        @Override

        public void run() {

            while(!flag){

                synchronized (student){//对共享资源加锁,使读写分离互不影响,维护对象的一致性

                    int mm=new Random().nextInt(10);

                    student.setId(mm);

                    try {

                        Thread.sleep(1000);

                    } catch (InterruptedException e) {

                        e.printStackTrace();

                    }

                    student.setName(String.valueOf(mm));

                }

                Thread.yield();//释放cup执行权

            }

        }

    }

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