線程掛起,恢復與終止


掛起和恢復線程

    Thread 的API中包含兩個被淘汰的方法,它們用於臨時掛起和重啟某個線程,這些方法已經被淘汰,因為它們是不安全的,不穩定的。如果在不合適的時候掛起線程(比如,鎖定共享資源時),此時便可能會發生死鎖條件——其他線程在等待該線程釋放鎖,但該線程卻被掛起了,便會發生死鎖。另外,在長時間計算期間掛起線程也可能導致問題。

    下面的代碼演示了通過休眠來延緩運行,模擬長時間運行的情況,使線程更可能在不適當的時候被掛起:

  

 1 public class DeprecatedSuspendResume extends Object implements Runnable{  
 2   
 3     //volatile關鍵字,表示該變量可能在被一個線程使用的同時,被另一個線程修改  
 4     private volatile int firstVal;  
 5     private volatile int secondVal;  
 6   
 7     //判斷二者是否相等  
 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);  //再次循環錢休眠200毫秒  
29         }  
30     }  
31       
32     //賦值后,休眠300毫秒,從而使線程有機會在stepOne操作和stepTwo操作之間被掛起  
33     private void stepOne(int newVal) throws InterruptedException{  
34         firstVal = newVal;  
35         Thread.sleep(300);  //模擬長時間運行的情況  
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,讓其他線程有機會獲得執行  
48         try {  
49             Thread.sleep(1000);}   
50         catch(InterruptedException x){}  
51         for (int i = 0; i < 10; i++){  
52             //掛起線程  
53             t.suspend();  
54             System.out.println("dsr.areValuesEqual()=" + dsr.areValuesEqual());  
55             //恢復線程  
56             t.resume();  
57             try{   
58                 //線程隨機休眠0~2秒  
59                 Thread.sleep((long)(Math.random()*2000.0));  
60             }catch(InterruptedException x){  
61                 //
62             }  
63         }  
64         System.exit(0); //中斷應用程序  
65     }  
66 }  

運行結果如下:

從areValuesEqual()返回的值有時為true,有時為false。以上代碼中,在設置firstVal之后,但在設置secondVal之前,掛起新線程會產生麻煩,此時輸出的結果會為false(情況1),這段時間不適宜掛起線程,但因為線程不能控制何時調用它的suspend方法,所以這種情況是不可避免的。

    當然,即使線程不被掛起(注釋掉掛起和恢復線程的兩行代碼),如果在main線程中執行asr.areValuesEqual()進行比較時,恰逢stepOne操作執行完,而stepTwo操作還沒執行,那么得到的結果同樣可能是false(情況2)。

  下面我們給出不用上述兩個方法來實現線程掛起和恢復的策略——設置標志位。通過該方法實現線程的掛起和恢復有一個很好的地方,就是可以在線程的指定位置實現線程的掛起和恢復,而不用擔心其不確定性。

  對於上述代碼的改進代碼如下:

  

  1 public class AlternateSuspendResume extends Object implements Runnable {  
  2   
  3     private volatile int firstVal;  
  4     private volatile int secondVal;  
  5     //增加標志位,用來實現線程的掛起和恢復  
  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             //僅當賢臣掛起時,才運行這行代碼  
 28             waitWhileSuspended();   
 29   
 30             stepOne(val);  
 31             stepTwo(val);  
 32             val++;  
 33   
 34             //僅當線程掛起時,才運行這行代碼  
 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         //這是一個“繁忙等待”技術的示例。  
 64         //它是非等待條件改變的最佳途徑,因為它會不斷請求處理器周期地執行檢查,   
 65         //更佳的技術是:使用Java的內置“通知-等待”機制  
 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,讓其他線程有機會獲得執行  
 79         try { Thread.sleep(1000); }   
 80         catch ( InterruptedException x ) { }  
 81   
 82         for ( int i = 0; i < 10; i++ ) {  
 83             asr.suspendRequest();  
 84   
 85             //讓線程有機會注意到掛起請求  
 86             //注意:這里休眠時間一定要大於  
 87             //stepOne操作對firstVal賦值后的休眠時間,即300ms,  
 88             //目的是為了防止在執行asr.areValuesEqual()進行比較時,  
 89             //恰逢stepOne操作執行完,而stepTwo操作還沒執行  
 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                 //線程隨機休眠0~2秒  
100                 Thread.sleep(  
101                         ( long ) (Math.random() * 2000.0) );  
102             } catch ( InterruptedException x ) {  
103                 //
104             }  
105         }  
106   
107         System.exit(0); //退出應用程序  
108     }  
109 }  

運行結果如下:

 由結果可以看出,輸出的所有結果均為true。首先,針對情況1(線程掛起的位置不確定),這里確定了線程掛起的位置,不會出現線程在stepOne操作和stepTwo操作之間掛起的情況;針對情況2(main線程中執行asr.areValuesEqual()進行比較時,恰逢stepOne操作執行完,而stepTwo操作還沒執行),在發出掛起請求后,還沒有執行asr.areValuesEqual()操作前,讓main線程休眠450ms(>300ms),如果掛起請求發出時,新線程正執行到或即將執行到stepOne操作(如果在其前面的話,就會響應掛起請求,從而掛起線程),那么在stepTwo操作執行前,main線程的休眠還沒結束,從而main線程休眠結束后執行asr.areValuesEqual()操作進行比較時,stepTwo操作已經執行完,因此也不會出現輸出結果為false的情況。

    可以將ars.suspendRequest()代碼后的sleep代碼去掉,或將休眠時間改為200(明顯小於300即可)后,查看執行結果,會發現結果中依然會有出現false的情況。如下圖所示:

  

總結:線程的掛起和恢復實現的正確方法是:通過設置標志位,讓線程在安全的位置掛起

 

 

終止線程

 

   當調用Thread的start()方法,執行完run()方法后,或在run()方法中return,線程便會自然消亡。另外Thread API中包含了一個stop()方法,可以突然終止線程。但它在JDK1.2后便被淘汰了,因為它可能導致數據對象的崩潰。一個問題是,當線程終止時,很少有機會執行清理工作;另一個問題是,當在某個線程上調用stop()方法時,線程釋放它當前持有的所有鎖,持有這些鎖必定有某種合適的理由——也許是阻止其他線程訪問尚未處於一致性狀態的數據,突然釋放鎖可能使某些對象中的數據處於不一致狀態,而且不會出現數據可能崩潰的任何警告。

   終止線程的替代方法:同樣是使用標志位,通過控制標志位來終止線程。


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