使用Future停止超時任務

今天學了下多線程中超時任務的處理，這里和大家分享下，遇到了點問題沒能解決，留下來希望大家幫我解疑啊。

在JAVA中停止線程的方法有多種，有一種是結合ExecutorService和Future的使用，停止在線程池中超時的任務。
這種情況下處理的都是比較耗時的操作，比如請求資源，數據庫查詢等，當超過一定時間沒有返回結果，就結束線程，提高響應速度。

具體步驟如下：

1. 實現Runnable接口或者Callable接口，分別實現run方法或者call方法，在方法中執行耗時操作。
2. 將步驟1中的耗時操作線程放入到線程池中（通過ExecutorService.submit方法），這個線程池由ExecutorService來管理。
3. 步驟2中的submit方法會返回一個Future對象，這個Future對象得到耗時操作的執行結果。Future的get(long timeout, TimeUnit unit)將會在指定的時間內去獲得執行結果，如果操作還沒執行完，就會拋出TimeoutException，在捕獲這個超時異常時就可以取消耗時任務的執行(通過Future.cancel(true)).

 

下面是一個下載大文件的程序，如果下載任務超時將關閉任務。
(DownloadTask.java: 下載任務)

class DownloadTask implements Runnable {
    private String filename;
    // 接收在run方法中捕獲的異常，然后自定義方法拋出異常
    private Throwable exception;
    //是否關閉此下載任務
    private boolean isStop = false;
    
    public void setStop(boolean isStop) {
        this.isStop = isStop;
    }

    public DownloadTask(String filename) {
        this.filename = filename;
    }

    /**
     * 下載大數據
     * 
     * @param filename
     * @throws FileNotFoundException
     *             , IOException
     */
    private void download() throws FileNotFoundException, IOException {
        File file = new File(filename);
        File saveFile = null;
        String[] names = filename.split("/");
        String saveName = names[names.length - 1];
        saveFile = new File("tmp/" + saveName);
        InputStream input = new FileInputStream(file);
        OutputStream output = new FileOutputStream(saveFile);

        // 進行轉存
        int len = 0;
        byte[] buffer = new byte[1024];
        while (-1 != (len = input.read(buffer, 0, buffer.length))) {
            if(isStop)
                break;
            output.write(buffer, 0, len);
        }

        input.close();
        output.close();
    }

    public void throwException() throws FileNotFoundException, IOException {
        if (exception instanceof FileNotFoundException)
            throw (FileNotFoundException) exception;
        if (exception instanceof IOException)
            throw (IOException) exception;
    }

    @Override
    public void run() {
        try {
            download();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            exception = e;
        } catch (IOException e) {
            exception = e;
        }
    }
}

 注意到第4行定義了一個Throwable對象，這是因為在線程類的run方法中是沒辦法拋出異常的，要讓外部獲得程序的運行狀況，就通過手動賦值和拋出，第45~49行定義了拋出異常的方法。（任務的業務邏輯不應該在內部處理掉，而應該在外部判斷進行控制，個人理解）

(LoadSomething.java: 啟動下載任務和處理異常)

/**
 * 使用Futrue來取消任務,模擬下載文件超時時取消任務
 * 
 * @author hongjie
 * 
 */
public class LoadSomething {
    // 線程池服務接口
    private ExecutorService executor;

    
    public LoadSomething() {
        executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
    }

    public void beginToLoad(DownloadTask task, long timeout,
            TimeUnit timeType) {
        Future<?> future = executor.submit(task);
        try {
            future.get(timeout, timeType);
            task.throwException();
        } catch (InterruptedException e) {
            System.out.println("下載任務已經取消");
        } catch (ExecutionException e) {
            System.out.println("下載中發生錯誤，請重新下載");
        } catch (TimeoutException e) {
            System.out.println("下載超時，請更換下載點");
        } catch (FileNotFoundException e) {
            System.out.println("請求資源找不到");
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("數據流出錯");
        } finally {
            task.setStop(true);
            // 因為這里的下載測試不用得到返回結果，取消任務不會影響結果
            future.cancel(true);
        }
    }
}

第18行將下載任務放入了線程池中並且開始執行下載任務，第20行中在制定時間內去獲得結果，如果超時將會拋出TimeoutException, 可以看到21行是拋出下載任務中所可能遇到的異常。最后在finally塊中，調用future.cancle停掉任務。這里不用ExecutorService.shutdown方法是因為可能在線程池中有其他線程正在執行任務。
我遇到的問題：在33行中我加了個task.setStop(true)方法，這里通過改變控制變量狀態來停止下載任務的執行，這種方法是可以停止掉下載任務。但是如果不用這種改變控制變量的方法，用future.cancel方法應該是能停掉下載任務的。但實際執行結果是拋出了超時異常，future.cancel返回了true，即任務已取消，但文件還是會繼續下載下來，我想會不會是這樣，文件下載是IO阻塞的，當下載任務執行的時候，線程會阻塞在那里，所以關不掉？？希望知道的朋友指點一下我啊。

 

（LoadTest.java: 測試主函數）

public class LoadTest {
    public static void main(String[] args) {
        LoadSomething load = new LoadSomething();
        DownloadTask downloadTask = new DownloadTask("G:/Games/5211install.exe");
        //開始下載，並設定超時限額為3毫秒
        load.beginToLoad(downloadTask, 3, TimeUnit.MILLISECONDS);
    }
}

 

程序運行結果：
源文件：

拋出異常：

目標文件：

 

之前對相對路徑和絕對路徑不是很了解，今天查了一下，有幾篇好文章，個人覺得挺不錯，也和大家分享下：
JAVA中的相對路徑和絕對路徑（和虛擬機JVM有關）

 

問題我已經找到答案了：
在java庫中，許多可阻塞的方法都是通過提前返回或者拋出InterruptedException來響應中斷請求的，從而使開發人員更容易構建出能響應取消請求的任務。然而並非所有的可阻塞方法或者阻塞機制都能響應中斷；如果一個線程由於執行同步的Socket I/O或者等待獲得內置鎖而阻塞，那么中斷請求只能設置線程的中斷狀態，除此之外沒有其他任何作用。

在服務應用程序中，最常見的阻塞I/O形式就是對套接字進行讀取和寫入。雖然InputStream和fOutputStream中的read和write等方法都不會響應中斷，但通過關閉底層的套接字，可以使得由於執行read和write等方法而被阻塞的線程拋出一個socketException。

上面的情況和這個是類似的。