Java并发编程（3）：线程挂起、恢复与终止的正确方法（含代码）

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JAVA大数据中高级架构 2018-11-06 14:24:56
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：

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 areValuesEqual(){
return ( firstVal == secondVal);
}

public void run() {
try{
firstVal = 0;
secondVal = 0;
workMethod();
}catch(InterruptedException x){
System.out.println("interrupted while in workMethod()");
}
}

private void workMethod() throws InterruptedException {
int val = 1;
while (true){
stepOne(val);
stepTwo(val);
val++;
Thread.sleep(200); //再次循环钱休眠200毫秒
}
}

//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) throws InterruptedException{
firstVal = newVal;
Thread.sleep(300); //模拟长时间运行的情况
}

private void stepTwo(int newVal){
secondVal = newVal;
}

public static void main(String[] args){
DeprecatedSuspendResume dsr = new DeprecatedSuspendResume();
Thread t = new Thread(dsr);
t.start();

//休眠1秒，让其他线程有机会获得执行
try {
Thread.sleep(1000);}
catch(InterruptedException x){}
for (int i = 0; i < 10; i++){
//挂起线程
t.suspend();
System.out.println("dsr.areValuesEqual()=" + dsr.areValuesEqual());
//恢复线程
t.resume();
try{
//线程随机休眠0~2秒
Thread.sleep((long)(Math.random()*2000.0));
}catch(InterruptedException x){
//略
}
}
System.exit(0); //中断应用程序
}
}
某次运行结果如下：

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：

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 areValuesEqual() {
return ( firstVal == secondVal );
}

public void run() {
try {
suspended = false;
firstVal = 0;
secondVal = 0;
workMethod();
} catch ( InterruptedException x ) {
System.out.println("interrupted while in workMethod()");
}
}

private void workMethod() throws InterruptedException {
int val = 1;

while ( true ) {
//仅当贤臣挂起时，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();

Thread.sleep(200);
}
}

private void stepOne(int newVal)
throws InterruptedException {

firstVal = newVal;
Thread.sleep(300);
}

private void stepTwo(int newVal) {
secondVal = newVal;
}

public void suspendRequest() {
suspended = true;
}

public void resumeRequest() {
suspended = false;
}

private void waitWhileSuspended()
throws InterruptedException {

//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 ) {
Thread.sleep(200);
}
}

public static void main(String[] args) {
AlternateSuspendResume asr =
new AlternateSuspendResume();

Thread t = new Thread(asr);
t.start();

//休眠1秒，让其他线程有机会获得执行
try { Thread.sleep(1000); }
catch ( InterruptedException x ) { }

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.areValuesEqual（）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 x ) { }

System.out.println("dsr.areValuesEqual()=" +
asr.areValuesEqual());

asr.resumeRequest();

try {
//线程随机休眠0~2秒
Thread.sleep(
( long ) (Math.random() * 2000.0) );
} catch ( InterruptedException x ) {
//略
}
}

System.exit(0); //退出应用程序
}
}
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。

内容总结

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