线程挂起、恢复与终止

it2025-05-06  9

1、挂起和恢复线程

通俗解释:你有一件很漂亮的衣服,你只想在约会的时候穿它,最近没人约你,你只好将它挂起来(这叫挂起suspend)。。。直到有一天有人约你,你把它穿起来(这叫唤醒resume)。。。

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:

package com.concurrent.resume; /** * @author riemann * @date 2019/08/03 23:22 */ public class DeprecatedSuspendResume extends Object implements Runnable { //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 private volatile int firstVal; private volatile int secondVal; //判断二者是否相等 public boolean valuesAreEqual() { return (firstVal == secondVal); } public void run() { firstVal = 0; secondVal = 0; workMethod(); } private void workMethod() { int val = 1; while (true) { stepOne(val); stepTwo(val); val++; try { Thread.sleep(200);//再次循环钱休眠200ms } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } //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 private void stepOne(int newVal) { firstVal = newVal; try { Thread.sleep(300); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } private void stepTwo(int newVal) { secondVal = newVal; } public static void main(String[] args) { DeprecatedSuspendResume dsr = new DeprecatedSuspendResume(); Thread thread = new Thread(dsr); thread.start(); //休眠1秒,让其他线程有机会获得执行 try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } for (int i = 0; i < 10; i++) { //挂起线程 thread.suspend(); System.out.println("dsr.valuesAreEqual() = " + dsr.valuesAreEqual()); //恢复线程 thread.resume(); try { //线程随机休眠0~2秒 Thread.sleep((long) (Math.random() * 2000.0)); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } System.exit(0);//中断应用程序 } }

输出结果:

dsr.valuesAreEqual() = true dsr.valuesAreEqual() = true dsr.valuesAreEqual() = false dsr.valuesAreEqual() = false dsr.valuesAreEqual() = false dsr.valuesAreEqual() = true dsr.valuesAreEqual() = true dsr.valuesAreEqual() = false dsr.valuesAreEqual() = false dsr.valuesAreEqual() = false

从valuesAreEqual()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.valuesAreEqua()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:

package com.concurrent.resume; /** * @author riemann * @date 2019/08/04 0:28 */ public class AlternateSuspendResume extends Object implements Runnable { private volatile int firstVal; private volatile int secondVal; //增加标志位,用来实现线程的挂起和恢复 private volatile boolean suspended; public boolean valuesAreEqual() { return (firstVal == secondVal); } @Override public void run() { suspended = false; firstVal = 0; secondVal = 0; workMethod(); } private void workMethod() { int val = 1; while (true) { //仅当线程挂起时,才运行这行代码 waitWhileSuspended(); stepOne(val); stepTwo(val); val++; //仅当线程挂起时,才运行这行代码 waitWhileSuspended(); try { Thread.sleep(200); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } private void stepOne(int newVal) { firstVal = newVal; try { Thread.sleep(300); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } private void stepTwo(int newVal) { secondVal = newVal; } public void suspendRequest() { suspended = true; } public void resumeRequest() { suspended = false; } private void waitWhileSuspended() { //这是一个“繁忙等待”技术的示例。 //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, //更佳的技术是:使用Java的内置“通知-等待”机制 while (suspended) { try { Thread.sleep(200); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } public static void main(String[] args) { AlternateSuspendResume asr = new AlternateSuspendResume(); Thread thread = new Thread(asr); thread.start(); //休眠1秒,让其他线程有机会获得执行 try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } for (int i = 0; i < 10; i++) { asr.suspendRequest(); //让线程有机会注意到挂起请求 //注意:这里休眠时间一定要大于 //stepOne操作对firstVal赋值后的休眠时间,即300ms, //目的是为了防止在执行asr.valuesAreEqual()进行比较时, //恰逢stepOne操作执行完,而stepTwo操作还没执行 try { Thread.sleep(350); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("asr.valuesAreEqual() = " + asr.valuesAreEqual()); asr.resumeRequest(); //线程随机休眠0~2秒 try { Thread.sleep((long) (Math.random() * 2000.0)); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } System.exit(0);//退出应用程序 } }

输出结果:

asr.valuesAreEqual() = true asr.valuesAreEqual() = true asr.valuesAreEqual() = true asr.valuesAreEqual() = true asr.valuesAreEqual() = true asr.valuesAreEqual() = true asr.valuesAreEqual() = true asr.valuesAreEqual() = true asr.valuesAreEqual() = true asr.valuesAreEqual() = true

由结果可以看出,输出的所有结果均为true。首先,针对情况1(线程挂起的位置不确定),这里确定了线程挂起的位置,不会出现线程在stepOne操作和stepTwo操作之间挂起的情况;针对情况2(main线程中执行asr.valuesAreEqual()进行比较时,恰逢stepOne操作执行完,而stepTwo操作还没执行),在发出挂起请求后,还没有执行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。如下面结果所示:

asr.valuesAreEqual() = true asr.valuesAreEqual() = true asr.valuesAreEqual() = false asr.valuesAreEqual() = false asr.valuesAreEqual() = false asr.valuesAreEqual() = false asr.valuesAreEqual() = false asr.valuesAreEqual() = true asr.valuesAreEqual() = false asr.valuesAreEqual() = false

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

2、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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