JAVA多线程基础篇 3、如何优雅结束一个线程

线程的结束有几种类型

• 寿终正寝，完成了使命，自然死亡。
• 线程在执行的过程中，因为耗时过长或者各种原因被中断。

中断线程该如何处理呢？

1. 错误的方法

1.1 stop()方法不要使用

public class StopIsNotSafe {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        Thread t1 = new Thread(()->{
            while (true) {
                System.out.println("我在换衣服");
                System.out.println("我在脱裤子");
                System.out.println("我在穿裤子");
            }
        });

        t1.start();
        Thread.sleep(10);
        t1.stop();
    }
}

运行结果，脱了裤子没有穿，程序运行到一半：

哪怕该线程正在执行某个事务，锁定了某个对象，此时仍然会被粗暴中止，往往此时程序正在做着重要的事情啊，一旦中止本应该完整的逻辑就被破坏了。

        Object o = new Object();
        Thread t2 = new Thread(()->{
            synchronized (o) {
                while (true) {
                    System.out.println("t2 我在换衣服");
                    System.out.println("t2 我在脱裤子");
                    System.out.println("t2 我在穿裤子");
                }
            }
        });

        t2.start();
        Thread.sleep(10);
        t2.stop();

运行结果，脱了裤子没有穿，程序运行到一半：

1.2 suspend() 也不建议使用

很简单，因为suspend方法调用后，线程会被暂停，但是锁资源仍然没有释放。
万一忘记resume()，或者调用resume时出现了问题，就会出现死锁。
况且这个方法并不是中断，只是暂停。

public class ResumeIsNotSafe {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        Object o = new Object();

        Thread t1 = new Thread(()->{
            for(int i=0;i<5;i++) {
                synchronized (o) {
                    try {
                        Thread.sleep(50);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }

                    System.out.println("t1 :"+ LocalDateTime.now());
                }
            }
        });
        t1.start();

        Thread.sleep(100);
        t1.suspend();
        Thread.sleep(10000);
        //如果resume失效了。则无法执行t2了。
        System.out.println("此时，t1进入暂停状态，但是它仍然持有锁");
        //t1.resume();

        Thread t2 = new Thread(()->{
            for(int i=0;i<5;i++) {
                synchronized (o) {
                    try {
                        Thread.sleep(50);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }

                    System.out.println("t2 :"+ LocalDateTime.now());
                }
            }
        });
        t2.start();
    }
}

执行结果，t2线程无法获得锁，死锁:

2.正确的方法

2.1 使用volatile + 标志位

有句话叫做“凯撒的归凯撒，上帝的归上帝”，线程自己的事情，应该由线程自己控制。
我们可以在线程类内部设定一个flag字段，主线程通过该字段能够通知t1线程，线程监控该字段，当该字段为True，则线程正常运行，否则就停下来。

public class UsingFlagToStop {

    private static volatile boolean flag = true;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        //线程t1每秒打印一次
        Thread t1 = new Thread(()->{
            while (flag) {
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("t1:"+ LocalDateTime.now());
            }
        });

        t1.start();
        Thread.sleep(4000);
        flag=false;
    }
}

执行结果如下，当主线程4秒后设置flag为false后，t1线程检测到标志被设置，于是停止了运行。

不足之处 ，volatile标志位无法及时通知正在wait()和sleep()的线程。

2.2 使用线程的interrupt()方法

了解关于interrupt有关的三个方法。

• void interrupt() ，例如t1.interrupt()，通过设置t1线程的中断标志通知线程。此时线程会接收到InterruptedException异常，从而进行控制。
• boolean isInterrupted() 线程可以通过该方法查询自身的中断标志。
• static boolean interrupted() ，该方法是静态方法，查看线程当前的中断的标志，如果是被打断状态，会重置恢复标志。

2.2.1 方式1、interrupt() 后进入Exception处理。

interrupt的java内置的解决方案，能够在wait()和sleep()时，及时通知，更加优雅有效。
线程t1 一开始运行后,就睡眠，通过调用t1.interrupt()，将t1打断，不用等那么久了。

public class InterruptToStop {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Object o = new Object();
        Thread t1 = new Thread(()->{
            synchronized(o) {
                System.out.println(LocalDateTime.now()+" t1:等等我先喝口水上个厕所");
                try {
                    Thread.sleep(10000);
                    //对于正在wait的线程也可以中断哦。
                    //o.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    System.out.println(LocalDateTime.now()+" t1:摸鱼的我，被打断了，赶紧善后。");
                }
                System.out.println(LocalDateTime.now()+" t1:事情忙完了。");
            }
        });

        Thread t2 = new Thread(()->{
            synchronized(o) {
                System.out.println(LocalDateTime.now()+" t2:终于轮到我上场了");
            }
        });

        t1.start();
        //确保t1先启动，拿到锁对象o。
        Thread.sleep(50);
        t2.start();
        t1.interrupt();
    }
}

运行结果显示，t1被打断后，进入异常处理环节，在这里实现更加优雅的打断。

2.2.2 方式2、线程不断检查自身中断状态。

也可以通过线程检查自身interrupted状态来控制。
这种方式适用于线程内部没有调用wait、sleep等方法的情况下。因为在这种情况下，是没有对InterruptedException进行特殊处理。所以需要线程不断检查interrupted状态。

public class InterruptToStop2 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1 = new Thread(()->{
            while (!Thread.interrupted()) {
                System.out.println("t1 处理事情 "+ LocalDateTime.now());
            }
            System.out.println("我被打断了，做后面的事情");
        });
        t1.start();
        Thread.sleep(1000);
        t1.interrupt();
    }
}

运行结果，t1检查到被interrupt，被中断。

2.3 如何打断正在抢锁（BLOCKED）状态的线程

interrupt()方法对于正在抢锁的线程是无能为力的。

做一个实验，线程进入blocked状态后，通过interrupt打断，没有效果。

public class InterruptToStop3 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Object o = new Object();
        Thread t1 = new Thread(()->{
            synchronized (o) {
                System.out.println(LocalDateTime.now()+",t1:我获得了锁，我将占有10秒钟");
                try {
                    Thread.sleep(10000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
        t1.start();

        //保证t1先执行
        Thread.sleep(50);

        Thread t2 = new Thread(()->{
            System.out.println(LocalDateTime.now()+",t2 我将争抢锁");
           synchronized (o) {
               System.out.println(LocalDateTime.now()+",t2:我终于抢到锁了");
           }
        });
        t2.start();

        Thread.sleep(50);
        System.out.println("t2 状态："+ t2.getState());
        //此时无法打断。进入blocked状态。
        t2.interrupt();
    }
}

运行结果，t2非要拿到锁后继续执行。感觉是一个很执拗的线程。

解决方案是，使用ReentrantLock锁对象，调用lockInterruptibly()方法加锁。

public class InterruptToStop4 {
    public static void main(String[] args)  {
        ReentrantLock o = new ReentrantLock();
        Thread t1 = new Thread(()->{
            try {
                o.lock();
                System.out.println(LocalDateTime.now()+",t1:我获得了锁，我将占有10秒钟");
                try {
                    Thread.sleep(10000);
                } catch (InterruptedException e) {

                }
            } finally {
                o.unlock();
            }
        });
        t1.start();

        //保证t1先执行
        try {
            Thread.sleep(50);
        } catch (InterruptedException e) {
            //e.printStackTrace();
        }

        Thread t2 = new Thread(()->{
            System.out.println(LocalDateTime.now()+",t2 我将争抢锁");
            try {
                o.lockInterruptibly();
                System.out.println(LocalDateTime.now()+",t2 我终于拿到锁啦！！！");

            } catch (InterruptedException e) {
                System.out.println(LocalDateTime.now()+",t2 我被中断了！");
            }finally {
                if(o.isHeldByCurrentThread())
                o.unlock();
            }
        });
        t2.start();
        //保证t1先执行
        try {
            Thread.sleep(50);
        } catch (InterruptedException e) {
            //e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("t2 状态："+ t2.getState());
        //此时无法打断。进入blocked状态。
        t2.interrupt();
    }
}

运行结果显示，此时可以中断正在抢锁的线程。而且该线程其实并没有进入BLOCKED状态，而是WATING状态。也就是说JAVA对这种抢锁的方式，其处理方法是有不同的。
运行结果:

总结

• 对于线程中断的处理要交给线程自身。
• 可以自己定义标志位来处理。
• 也可以使用interrupt方法来处理，它能适应的场景很多，在线程sleep()、wait()，甚至抢锁时都能中断。

多线程系列在github上有一个开源项目，主要是本系列博客的实验代码。

https://github.com/forestnlp/concurrentlab

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