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 //略 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 //略 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。