线程挂起,恢复与终止


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   
 3     //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  
 4     private volatile int firstVal;  
 5     private volatile int secondVal;  
 6   
 7     //判断二者是否相等  
 8     public boolean areValuesEqual(){  
 9         return ( firstVal == secondVal);  
10     }  
11   
12     public void run() {  
13         try{  
14             firstVal = 0;  
15             secondVal = 0;  
16             workMethod();  
17         }catch(InterruptedException x){  
18             System.out.println("interrupted while in workMethod()");  
19         }  
20     }  
21   
22     private void workMethod() throws InterruptedException {  
23         int val = 1;  
24         while (true){  
25             stepOne(val);  
26             stepTwo(val);  
27             val++;  
28             Thread.sleep(200);  //再次循环钱休眠200毫秒  
29         }  
30     }  
31       
32     //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  
33     private void stepOne(int newVal) throws InterruptedException{  
34         firstVal = newVal;  
35         Thread.sleep(300);  //模拟长时间运行的情况  
36     }  
37   
38     private void stepTwo(int newVal){  
39         secondVal = newVal;  
40     }  
41   
42     public static void main(String[] args){  
43         DeprecatedSuspendResume dsr = new DeprecatedSuspendResume();  
44         Thread t = new Thread(dsr);  
45         t.start();  
46   
47         //休眠1秒,让其他线程有机会获得执行  
48         try {  
49             Thread.sleep(1000);}   
50         catch(InterruptedException x){}  
51         for (int i = 0; i < 10; i++){  
52             //挂起线程  
53             t.suspend();  
54             System.out.println("dsr.areValuesEqual()=" + dsr.areValuesEqual());  
55             //恢复线程  
56             t.resume();  
57             try{   
58                 //线程随机休眠0~2秒  
59                 Thread.sleep((long)(Math.random()*2000.0));  
60             }catch(InterruptedException x){  
61                 //
62             }  
63         }  
64         System.exit(0); //中断应用程序  
65     }  
66 }  

运行结果如下:

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   
  3     private volatile int firstVal;  
  4     private volatile int secondVal;  
  5     //增加标志位,用来实现线程的挂起和恢复  
  6     private volatile boolean suspended;  
  7   
  8     public boolean areValuesEqual() {  
  9         return ( firstVal == secondVal );  
 10     }  
 11   
 12     public void run() {  
 13         try {  
 14             suspended = false;  
 15             firstVal = 0;  
 16             secondVal = 0;  
 17             workMethod();  
 18         } catch ( InterruptedException x ) {  
 19             System.out.println("interrupted while in workMethod()");  
 20         }  
 21     }  
 22   
 23     private void workMethod() throws InterruptedException {  
 24         int val = 1;  
 25   
 26         while ( true ) {  
 27             //仅当贤臣挂起时,才运行这行代码  
 28             waitWhileSuspended();   
 29   
 30             stepOne(val);  
 31             stepTwo(val);  
 32             val++;  
 33   
 34             //仅当线程挂起时,才运行这行代码  
 35             waitWhileSuspended();   
 36   
 37             Thread.sleep(200);    
 38         }  
 39     }  
 40   
 41     private void stepOne(int newVal)   
 42                     throws InterruptedException {  
 43   
 44         firstVal = newVal;  
 45         Thread.sleep(300);    
 46     }  
 47   
 48     private void stepTwo(int newVal) {  
 49         secondVal = newVal;  
 50     }  
 51   
 52     public void suspendRequest() {  
 53         suspended = true;  
 54     }  
 55   
 56     public void resumeRequest() {  
 57         suspended = false;  
 58     }  
 59   
 60     private void waitWhileSuspended()   
 61                 throws InterruptedException {  
 62   
 63         //这是一个“繁忙等待”技术的示例。  
 64         //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,   
 65         //更佳的技术是:使用Java的内置“通知-等待”机制  
 66         while ( suspended ) {  
 67             Thread.sleep(200);  
 68         }  
 69     }  
 70   
 71     public static void main(String[] args) {  
 72         AlternateSuspendResume asr =   
 73                 new AlternateSuspendResume();  
 74   
 75         Thread t = new Thread(asr);  
 76         t.start();  
 77   
 78         //休眠1秒,让其他线程有机会获得执行  
 79         try { Thread.sleep(1000); }   
 80         catch ( InterruptedException x ) { }  
 81   
 82         for ( int i = 0; i < 10; i++ ) {  
 83             asr.suspendRequest();  
 84   
 85             //让线程有机会注意到挂起请求  
 86             //注意:这里休眠时间一定要大于  
 87             //stepOne操作对firstVal赋值后的休眠时间,即300ms,  
 88             //目的是为了防止在执行asr.areValuesEqual()进行比较时,  
 89             //恰逢stepOne操作执行完,而stepTwo操作还没执行  
 90             try { Thread.sleep(350); }   
 91             catch ( InterruptedException x ) { }  
 92   
 93             System.out.println("dsr.areValuesEqual()=" +   
 94                     asr.areValuesEqual());  
 95   
 96             asr.resumeRequest();  
 97   
 98             try {   
 99                 //线程随机休眠0~2秒  
100                 Thread.sleep(  
101                         ( long ) (Math.random() * 2000.0) );  
102             } catch ( InterruptedException x ) {  
103                 //
104             }  
105         }  
106   
107         System.exit(0); //退出应用程序  
108     }  
109 }  

运行结果如下:

 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.areValuesEqual()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。如下图所示:

  

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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