眾所周知在Thread類的API中有一個(gè)停止線程的方法stop()脸侥,但是它是不安全的晓殊,我們可以看一下Oracle的官方API中是怎樣解釋這個(gè)方法的:
我們可以看到從Java1.2版本開(kāi)始這個(gè)方法就被廢棄了~
廢棄的原因是:如果調(diào)用stop()方法去停止一個(gè)線程唱凯,會(huì)去釋放該線程所持有的全部鎖尔许,這樣就會(huì)導(dǎo)致被釋放鎖保護(hù)的對(duì)象們進(jìn)入一個(gè)不一致的狀態(tài),這種狀態(tài)也可以被稱為損壞狀態(tài)诀浪。當(dāng)線程對(duì)被損壞狀態(tài)的對(duì)象進(jìn)行操作時(shí)棋返,可能會(huì)產(chǎn)生意想不到的嚴(yán)重后果,并且難以發(fā)現(xiàn)雷猪。
舉個(gè)栗子:
有一塊共享內(nèi)存區(qū)域睛竣,線程1和線程2都需要訪問(wèn)。線程1首先訪問(wèn)了這塊內(nèi)存求摇,并且添加了鎖射沟。線程2這時(shí)候也想訪問(wèn)這塊內(nèi)存,但由于線程1持有著鎖与境,所以線程2只能阻塞等待验夯。但就在這個(gè)時(shí)候我們調(diào)用了線程1的stop()方法,會(huì)發(fā)生什么嚷辅?
線程1立刻釋放了內(nèi)存鎖簿姨,線程2立刻獲取了內(nèi)存鎖距误。如果線程1原來(lái)在寫數(shù)據(jù)只寫了一半簸搞,也沒(méi)有機(jī)會(huì)寫了扁位,也根本沒(méi)時(shí)間進(jìn)行清理了。這時(shí)候線程2拿到CPU的時(shí)間片開(kāi)始讀內(nèi)存狀態(tài)趁俊,結(jié)果發(fā)現(xiàn)內(nèi)存狀態(tài)是異常的域仇,讀到了莫名其妙的數(shù)。因?yàn)榫€程1剛才還沒(méi)有來(lái)得及清理就掛了寺擂,留下了爛攤子給線程2暇务,這時(shí)候如果線程2處理不來(lái)這個(gè)爛攤子,就可能會(huì)Crash了怔软。
這樣的操作是非常危險(xiǎn)的垦细,也正是因?yàn)檫@樣的原因,基本上不管是什么語(yǔ)言挡逼,在線程這塊都把它們直接停止線程的方法廢棄掉了括改。
上面巴拉巴拉說(shuō)了一堆,那么到底應(yīng)該怎樣去停止一個(gè)線程呢家坎?
線程這個(gè)東西呢嘱能,其實(shí)是任務(wù)執(zhí)行的一個(gè)設(shè)計(jì)。也即是說(shuō)線程和任務(wù)是一種強(qiáng)綁定的關(guān)系虱疏,任務(wù)執(zhí)行完了惹骂,線程也就結(jié)束了。所以線程的執(zhí)行模式就是一個(gè)協(xié)作的任務(wù)執(zhí)行模式做瞪。既然線程不能直接被停止对粪,那么我們可以讓任務(wù)結(jié)束,線程自然也就停止了装蓬。
也就是說(shuō)如果我們想要停止某個(gè)線程衩侥,一定需要有個(gè)前提:目標(biāo)線程應(yīng)當(dāng)具有處理中斷線程的能力。
具體做法:
- boolean標(biāo)志位
- Interrupt原生支持
- boolean標(biāo)志位退出法:
public class ThreadFlagTest {
public static void main(String[] args) {
FlagThread flagThread = new FlagThread();
flagThread.start();
flagThread.cancel();
}
public static class FlagThread extends Thread {
private volatile boolean isCancelled;
public void run() {
while (!isCancelled) {
//do something
}
}
public void cancel() {
isCancelled = true;
}
}
}
代碼非常簡(jiǎn)單矛物,我就不過(guò)多解釋了茫死,唯一需要注意的是需要給boolean標(biāo)志位加上volatile關(guān)鍵字,因?yàn)?strong>isCancelled存在線程間可見(jiàn)性的問(wèn)題履羞。
- Interrupt的原生支持:
void interrupt()
如果線程處于被阻塞狀態(tài)(例如處于 sleep, wait, join 等狀態(tài))峦萎,那么線程將立即退出被阻塞狀態(tài),并拋出一個(gè) InterruptedException 異常
如果線程處于正骋涫祝活動(dòng)狀態(tài)爱榔,那么會(huì)將該線程的中斷標(biāo)志設(shè)置為 true。被設(shè)置中斷標(biāo)志的線程將繼續(xù)正常運(yùn)行糙及,不受影響详幽。static boolean interrupted()
測(cè)試當(dāng)前線程(正在執(zhí)行這一命令的線程)是否被中斷。這一調(diào)用會(huì)將當(dāng)前線程的中斷狀態(tài)重置為 falseboolean isInterrupted()
測(cè)試線程是否被終止。不像靜態(tài)的中斷方法唇聘,這一調(diào)用不改變線程的中斷狀態(tài)
我們需要知道的是interrupt() 方法并不能真正的中斷線程版姑,需要被調(diào)用的線程自己進(jìn)行配合才行,可以在調(diào)用阻塞方法時(shí)正確處理 InterruptedException 異常(例如迟郎,catch 異常后就結(jié)束線程)
public class ThreadInterruptTest {
public static void main(String[] args) {
InterruptThread interruptThread = new InterruptThread();
interruptThread.start();
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
interruptThread.interrupt();//中斷通知
}
//目標(biāo)線程
static class InterruptThread extends Thread {
@Override
public void run() {
super.run();
try {
Thread.sleep(5000);
System.out.println("Done~~~~");
} catch (InterruptedException e) {
//這里可以進(jìn)行線程中斷后的清理工作
System.out.println("Interrupt~~~~");
Thread.currentThread().interrupt();
System.out.println(Thread.currentThread().isInterrupted());
}
}
}
在上面的這個(gè)例子里面剥险,最終的執(zhí)行結(jié)果是:
輸出“Interrupt~~~”這行文字;
并沒(méi)有輸出“Done~~~”這行文字宪肖;
說(shuō)明當(dāng)我們?cè)谥骶€程中調(diào)用InterruptThread線程的interrupt()方法后表制,InterruptThread線程就被中斷了。
但是有一點(diǎn)需要注意控乾,我們來(lái)看一下Thread類的API文檔:
Thread.sleep 這個(gè)阻塞方法么介,接收到中斷請(qǐng)求,會(huì)拋出 InterruptedException蜕衡,讓上層代碼處理夭拌。這時(shí),可以什么都不做衷咽,結(jié)果就是中斷標(biāo)記會(huì)被重新設(shè)置為 false鸽扁!看 Thread.sleep方法的注釋,也強(qiáng)調(diào)了這點(diǎn)镶骗。
在接收到中斷請(qǐng)求時(shí)桶现,標(biāo)準(zhǔn)做法是執(zhí)行 Thread.currentThread().interrupt() 恢復(fù)中斷,讓線程退出鼎姊。
所以上面的例子里面我們的代碼執(zhí)行后打印的中斷標(biāo)記是true骡和。
講到這里肯定有同學(xué)會(huì)好奇,interrupt()方法底層到底是如何去實(shí)現(xiàn)的呢相寇?現(xiàn)在讓我們走進(jìn)interrupt()方法的native世界去看一下慰于。
我們首先去解決一個(gè)疑問(wèn)就是為什么線程的靜態(tài)方法interrupted()會(huì)把線程的中斷狀態(tài)重置為false,而isInterrupted()不會(huì)改變中斷狀態(tài)唤衫?
Thread.java類的相關(guān)源碼:
public static boolean interrupted() {
return currentThread().isInterrupted(true);
}
public boolean isInterrupted() {
return isInterrupted(false);
}
private native boolean isInterrupted(boolean ClearInterrupted);
native層源碼:
bool os::is_interrupted(Thread* thread, bool clear_interrupted) {
assert(Thread::current() == thread || Threads_lock->owned_by_self(),
"possibility of dangling Thread pointer");
OSThread* osthread = thread->osthread();
bool interrupted = osthread->interrupted();
if (interrupted && clear_interrupted) {
osthread->set_interrupted(false);
// consider thread->_SleepEvent->reset() ... optional optimization
}
return interrupted;
}
看了源碼立刻恍然大悟婆赠,原來(lái)就是只有當(dāng)傳遞的參數(shù)ClearInterrupted為true的時(shí)候才會(huì)重置中斷狀態(tài)為false,毫無(wú)神秘感可言佳励。
接下來(lái)我們重點(diǎn)分析下Thread類的interrupt()方法:
native層源碼:
void os::interrupt(Thread* thread) {
assert(Thread::current() == thread || Threads_lock->owned_by_self(),
"possibility of dangling Thread pointer");
//獲取本地線程對(duì)象
OSThread* osthread = thread->osthread();
if (!osthread->interrupted()) {
osthread->set_interrupted(true);//設(shè)置中斷狀態(tài)為true
// More than one thread can get here with the same value of osthread,
// resulting in multiple notifications. We do, however, want the store
// to interrupted() to be visible to other threads before we execute unpark().
//使得interrupted狀態(tài)對(duì)其他線程立即可見(jiàn)
OrderAccess::fence();
//_SleepEvent相當(dāng)于Thread.sleep休里,表示如果線程調(diào)用了sleep方法,則通過(guò)unpark喚醒
ParkEvent * const slp = thread->_SleepEvent ;
if (slp != NULL) slp->unpark() ;
}
// For JSR166. Unpark even if interrupt status already was set
if (thread->is_Java_thread())
((JavaThread*)thread)->parker()->unpark();
//_ParkEvent用于synchronized同步塊和Object.wait()赃承,這里相當(dāng)于也是通過(guò)unpark進(jìn)行喚醒
ParkEvent * ev = thread->_ParkEvent ;
if (ev != NULL) ev->unpark() ;
}
JVM_ENTRY(void, JVM_Sleep(JNIEnv* env, jclass threadClass, jlong millis))
JVMWrapper("JVM_Sleep");
if (millis < 0) {
THROW_MSG(vmSymbols::java_lang_IllegalArgumentException(), "timeout value is negative");
}
//判斷并清除線程中斷狀態(tài)妙黍,如果中斷狀態(tài)為true,拋出中斷異常
if (Thread::is_interrupted (THREAD, true) && !HAS_PENDING_EXCEPTION) {
THROW_MSG(vmSymbols::java_lang_InterruptedException(), "sleep interrupted");
}
// Save current thread state and restore it at the end of this block.
// And set new thread state to SLEEPING.
JavaThreadSleepState jtss(thread);
...
上面源碼里面重要的代碼行邏輯我都加上中文注釋了,thread.interrupt()方法就是設(shè)置interrupted狀態(tài)為true瞧剖、并且通過(guò)ParkEvent的unpark方法來(lái)喚醒線程拭嫁。
同時(shí)通過(guò)源碼我們也知道了當(dāng)中斷狀態(tài)為true的時(shí)候可免,Object.wait、Thread.sleep做粤、Thread.join會(huì)拋出InterruptedException浇借,這里我們只看了sleep()的native層源碼。
最后我們通過(guò)一張圖來(lái)總結(jié)下吧:
結(jié)論就是如果能用boolean 標(biāo)志位的情況驮宴,盡量使用boolean標(biāo)志位逮刨,畢竟調(diào)用jni是有性能開(kāi)銷的呕缭。