还不知道如何在 java 中终止一个线程? 快来, 一文给你揭秘

作者：程序那些事

2023-03-09
广东
本文字数：3811 字
阅读完需：约 13 分钟

简介

工作中我们经常会用到线程，一般情况下我们让线程执行就完事了，那么你们有没有想过如何去终止一个正在运行的线程呢？

今天带大家一起来看看。

Thread.stop 被禁用之谜

问道怎么终止一个线程，可能大多数人都知道可以调用 Thread.stop 方法。

但是这个方法从 jdk1.2 之后就不推荐使用了，为什么不推荐使用呢？

我们先来看下这个方法的定义：

  @Deprecated(since="1.2")    public final void stop() {        @SuppressWarnings("removal")        SecurityManager security = System.getSecurityManager();        if (security != null) {            checkAccess();            if (this != Thread.currentThread()) {                security.checkPermission(SecurityConstants.STOP_THREAD_PERMISSION);            }        }        // A zero status value corresponds to "NEW", it can't change to        // not-NEW because we hold the lock.        if (threadStatus != 0) {            resume(); // Wake up thread if it was suspended; no-op otherwise        }
        // The VM can handle all thread states        stop0(new ThreadDeath());    }

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从代码我们可以看出，stop 这个方法首先检测有没有线程访问的权限。如果有权限的话，来判断当前的线程是否是刚刚创建的线程，如果不是刚刚创建的，那么就调用 resume 方法来解除线程的暂停状态。

最后调用 stop0 方法来结束线程。

其中 resume 和 stop0 是两个 native 的方法，具体的实现这里就不讲了。

看起来 stop 方法很合理，没有什么问题。那么为什么说这个方法是不安全的呢？

接下来我们来看一个例子。

我们创建一个 NumberCounter 的类，这个类有一个 increaseNumber 的安全方法，用来对 number 加一：

public class NumberCounter {    //要保存的数字    private volatile int number=0;    //数字计数器的逻辑是否完整    private volatile boolean flag = false;
    public synchronized int increaseNumber() throws InterruptedException {        if(flag){            //逻辑不完整            throw new RuntimeException("逻辑不完整，数字计数器未执行完毕");        }        //开始执行逻辑        flag = true;        //do something        Thread.sleep(5000);        number++;        //执行完毕        flag=false;        return number;    }}

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事实上，在实际工作中这样的方法可能需要执行比较久的时间，所以这里我们通过调用 Thread.sleep 来模拟这个耗时操作。

这里我们还有一个 flag 参数，来标志这个 increaseNumber 方法是否成功执行完毕。

好了，接下来我们在一个线程中调用这个类的方法，看看会发生什么：

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {        NumberCounter numberCounter= new NumberCounter();        Thread thread = new Thread(()->{            while (true){                try {                    numberCounter.increaseNumber();                } catch (InterruptedException e) {                   e.printStackTrace();                }            }        });        thread.start();        Thread.sleep(3000);        thread.stop();        numberCounter.increaseNumber();    }

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这里，我们创建了一个线程，等这个线程运行 3 秒钟之后，直接调用 thread.stop 方法，结果我们发现出现了下面的异常：

Exception in thread "main" java.lang.RuntimeException: 逻辑不完整，数字计数器未执行完毕  at com.flydean.NumberCounter.increaseNumber(NumberCounter.java:12)  at com.flydean.Main.main(Main.java:18)

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这是因为 thread.stop 方法直接终止了线程的运行，导致 mberCounter.increaseNumber 未执行完毕。

但是这个未执行完毕的状态是隐藏的，如果使用 thread.stop 方法来终止线程，很有可能导致未知的结果。

所以，我们说 thread.stop 是不安全的。

怎么才能安全？

那么，如果不调用 thread.stop 方法，怎么才能安全的终止线程呢？

所谓安全，那就是需要让线程里面的逻辑执行完毕，而不是执行一半。

为了实现这个效果，Thread 为我们提供了三个比较类似的方法，他们分别是 interrupt、interrupted 和 isInterrupted。

interrupt 是给线程设置中断标志；interrupted 是检测中断并清除中断状态；isInterrupted 只检测中断。还有重要的一点就是 interrupted 是类方法，作用于当前线程，interrupt 和 isInterrupted 作用于此线程，即代码中调用此方法的实例所代表的线程。

interrupt 就是中断的方法，它的工作流程如下：

如果当前线程实例在调用 Object 类的 wait（），wait（long）或 wait（long，int）方法或 join（），join（long），join（long，int）方法，或者在该实例中调用了 Thread.sleep（long）或 Thread.sleep（long，int）方法，并且正在阻塞状态中时，则其中断状态将被清除，并将收到 InterruptedException。
如果此线程在 InterruptibleChannel 上的 I/O 操作中处于被阻塞状态，则该 channel 将被关闭，该线程的中断状态将被设置为 true，并且该线程将收到 java.nio.channels.ClosedByInterruptException 异常。
如果此线程在 java.nio.channels.Selector 中处于被被阻塞状态，则将设置该线程的中断状态为 true，并且它将立即从 select 操作中返回。
如果上面的情况都不成立，则设置中断状态为 true。

在上面的例子中，NumberCounter 的 increaseNumber 方法中，我们调用了 Thread.sleep 方法，所以如果在这个时候，调用了 thread 的 interrupt 方法，线程就会抛出一个 InterruptedException 异常。

我们把上面调用的例子改成下面这样：

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {        NumberCounter numberCounter = new NumberCounter();
        Thread thread = new Thread(() -> {            while (true) {                try {                    numberCounter.increaseNumber();                } catch (InterruptedException e) {                    System.out.println("捕获InterruptedException");                    throw new RuntimeException(e);                }            }        });
        thread.start();        Thread.sleep(500);        thread.interrupt();        numberCounter.increaseNumber();    }

复制代码

运行之后再试一次：

Exception in thread "main" Exception in thread "Thread-0" java.lang.RuntimeException: 逻辑不完整，数字计数器未执行完毕  at com.flydean.NumberCounter.increaseNumber(NumberCounter.java:12)  at com.flydean.Main2.main(Main2.java:21)java.lang.RuntimeException: java.lang.thread.interrupt: sleep interrupted  at com.flydean.Main2.lambda$main$0(Main2.java:13)  at java.base/java.lang.Thread.run(Thread.java:833)Caused by: java.lang.InterruptedException: sleep interrupted  at java.base/java.lang.Thread.sleep(Native Method)  at com.flydean.NumberCounter.increaseNumber(NumberCounter.java:17)  at com.flydean.Main2.lambda$main$0(Main2.java:10)  ... 1 more捕获InterruptedException

复制代码

可以看到，我们捕获到了这个 InterruptedException,并且得知具体的原因是 sleep interrupted。

捕获异常之后的处理

从上面的分析可以得知，thread.stop 跟 thread.interrupt 的表现机制是不一样的。thread.stop 属于悄悄终止,我们程序不知道，所以会导致数据不一致，从而产生一些未知的异常。

而 thread.interrupt 会显示的抛出 InterruptedException,当我们捕捉到这个异常的时候，我们就知道线程里面的逻辑在执行的过程中受到了外部作用的干扰，那么我们就可以执行一些数据恢复或者数据校验的动作。

在上面的代码中，我们是捕获到了这个异常，打印出异常日志，然后向上抛出一个 RuntimeException。

正常情况下我们是需要在捕获异常之后，进行一些处理。

那么自己处理完这个异常之后，是不是就完美了呢？

答案是否定的。

因为如果我们自己处理了这个 InterruptedException, 那么程序中其他部分如果有依赖这个 InterruptedException 的话，就可能会出现数据不一致的情况。

所以我们在自己处理完 InterruptedException 之后，还需要再次抛出这个异常。

怎么抛出 InterruptedException 异常呢？

有两种方式，第一种就是在调用 Thread.interrupted()清除了中断标志之后立即抛出：

   if (Thread.interrupted())  // Clears interrupted status!       throw new InterruptedException();

复制代码

还有一种方式就是，在捕获异常之后，调用 Thread.currentThread().interrupt()再次中断线程。

public void run () {  try {    while (true) {      // do stuff    }  }catch (InterruptedException e) {    LOGGER.log(Level.WARN, "Interrupted!", e);    // Restore interrupted state...    Thread.currentThread().interrupt();  }}

复制代码

这两种方式都能达到预想的效果。

总结

线程不能调用 stop 来终止主要是因为不会抛出异常，从而导致一些安全和数据不一致的问题。所以，最好的方式就是调用 interrupt 方法来处理。

本文的例子https://github.com/ddean2009/learn-java-base-9-to-20/tree/master/how-to-stop-thread

更多文章请看 www.flydean.com

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原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/125692bdc9a20ac7c1a5e9b7c】。文章转载请联系作者。

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Thread.stop 被禁用之谜

怎么才能安全？

捕获异常之后的处理

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