Java | 如何停止一个线程

最新推荐文章于 2025-03-31 10:23:56 发布

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探讨Java中线程停止的复杂性，分析stop()方法的废弃原因，深入解释interrupt机制与boolean标志位的区别，以及如何安全地停止线程。

要点

线程的用法
线程的stop方法

线程stop过程中存在的问题
interrupt中断的用法

解释清楚使用boolean标志位的好处
interrupt底层的细节
能转移话题到线程安全，并阐述无误

如何停止一个线程【概述】
为何不能简单地停止一个线程？【为何废弃stop()】
协作的任务执行模式【正确停止线程的思路】
interrupt的原生支持
interrupt不适用的情况
interrupted() 与 isInterrupted()的区别
中断状态位interrupted_与interrupt()的源码
boolean标志位方式
interrupt 与 boolean标志位两种方式的区别

如何停止一个线程【概述】

【Deprecated v.不赞成的；反对的；】

以上是JDK提供的停止线程的方法，
但是很早就被废弃了；
主要就是说线程被直接停止掉是不安全，
涉及到了很多锁之类的细节问题；【下面细说】
所以不能直接简单地停止线程；
需要设计一个方案，
可以在逻辑上，
随时中断被取消的任务线程；
因为物理上没办法简单停止掉了；
但是我们可以结束掉线程中的任务；

为何不能简单地停止一个线程？【为何废弃`stop()`】

如图，
假设这里有三个线程，
左侧CPU、内存、文件视为线程的共享资源；
首先聚焦内存，
线程1在访问内存的时候加了锁，
为了防止其他线程脏读脏写至于数据不同步的问题；
这时候线程3也想要拿到这块内存，申请内存锁，
这时候内存锁被线程1持有了，
线程3只能阻塞，等待线程1释放内存锁；
接着，
我们暂停线程1，这时候线程1虽然暂停了，
但是它仍然它仍然持有内存锁；
线程3还是阻塞，得等；
万一这时候线程3还有线程1的锁，
那都死锁了；
所以就存在很多问题，
于是线程的暂停和继续的API方法也是被废弃了；
而假设的话，假设线程1可以被干掉，也就是stop()，
假设此时线程1被干掉（停止）了，则会立即释放内存锁；
线程3马上拿到内存锁并加锁，进入就绪状态，等待CPU时间片；
随后线程3拿到CPU时间片，便可以被调度而进入运行状态了，
就开始读取内存，
这个时候很可能读到莫名其妙的异常数据，
很可能线程1刚才被干掉的时候，
还没来得及把内存整理好就被结束了，
留下来了奇奇怪怪的内存块给线程3；
这个时候如果线程3还把这个错误的数据拿去实际使用，
那整个过程就很危险了；
到这里我们发现，
其实一开始线程1就不该允许被简单粗暴地直接停止掉，
不然只会对后续的进程运行埋下隐患；
由此，简单粗暴的stop()便被废弃掉了！！！！！！
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协作的任务执行模式【正确停止线程的思路】

通知目标线程自行结束，而不是强制停止
逻辑上，线程【Thread】往往跟任务【run()】是强绑定的，
任务执行完了，线程也就“结束”了；

线程虽然无法被干掉，但是任务是可以停止的；

所以要“结束”一个线程，只要想方法，
结束掉其对应的任务即可！！！
应该在任务上添加停止逻辑，而不是在线程上添加；
理解上，
线程直接被stop干掉，会来不及收拾占有的资源，
但是如果是自己正常地运行完，便可以好好收拾了；

目标线程应当具备处理中断的能力
两种中断方式
- Interrupt
- boolean标志位

interrupt的原生支持

这里右侧的调用方，
让主线程休眠2秒，
是为了确保启动的子线程thread有机会执行一段时间；
【关于就绪转运行需要时间片的问题】
记得我们在开发的时候，
每次使用sleep()之类的方法，
AS都让我们使用try...catch捕获InterruptedException吧，
那便是因为，
sleep()执行后在睡眠阻塞期间，有可能会收到这个异常；
如果线程在sleep()的时候，
有代码拿着这个线程的引用去调用了interrupt()这个方法，
那么这个sleep()就会被中断掉，
这个时候就会抛出中断异常 InterruptedException，
catch中就可以捕获了，
然后进行线程“结束”前需要做的相应的操作，
比如线程之前打开了文件流，占用了什么资源之类的，
就可以在这里关闭了；

interrupt不适用的情况

比如，
我们在线程里边搞了一个规模较大的循环：

这个时候
如果在外边使用这个线程的引用去调用它的interrupt()，
那其实不会对for循环的运行产生影响，
因为这种情况不支持；
如果想让上面的情况支持interrupt()，就得for循环里面加个判断：

每轮循环都判断一遍自己是否被中断了，是则运行结束循环的逻辑(如break;)；
interrupted()返回true，表示收到了中断；

interrupted() 与 isInterrupted()的区别

interrupted()是静态方法，
获取当前线程的中断状态，并清空
- 当前运行的线程
- 调用后中断状态清空，
  即如果只有一次interrupt()调用，
  那短时间内，
  第一次调用interrupted()为true，
  第二次调用interrupted()为false；
isInterrupted()是非静态方法，
获取该线程的中断状态，不清空
- 调用的线程对象对应的线程
- 可重复调用，中断清空前一直返回true；
追根究底，可以看一下它们的源码

看一下这个JNIEnv\*引用，它有一个成员self，self其实就是底层线程的对象；
这里调用了self的Interrupted()；

isInterrupted()的源码呢，
isInterrupted()既然是一个非静态方法，
那它的底层是需要引用到其对应的一个Java线程对象【java_thread】的；
所以isInterrupted()被调用的时候，
它的底层首先是找到java_thread对应的C++底层thread实例，
之后使用这个底层thread实例去掉用它的IsInterrupted()；
再往底层去，
看一下底层的Interrupted()和IsInterrupted()，
【区别于Java层的interrupted()和isInterrupted()】
可以看到实际上，
Interrupted()中除了多了一句清空当前中断状态的代码之外，
其他的实际跟IsInterrupted()都是一样，
最后都是返回IsInterruptedLocked()：

中断状态位`interrupted_`与`interrupt()`的源码

这个中断状态实际上是底层的一个布尔值，即interrupted_；
它还被一个叫wait_mutex_的东西加了一个锁，
为了保证读的过程中是线程安全的；
interrupt()的源码本质，
就是对self【java线程对应的底层线程的对象】加了个锁，
然后把中断状态位interrupted_置为true；

boolean标志位方式

线程类中定义一个布尔值，
并且在需要的地方，如每一轮for循环中，
不断判断这个值，看看是否要被中断任务，
外部可以通过改动这个值来使得线程的任务发生中断；

有点类似于interrupted()方式的逻辑，
区别在于interrupted()和isInterrupted()访问并返回的那个interrupted_位刚刚说了，
它是有加锁了的，保证了线程安全；
所以这里同样是要保证我们定义的这个布尔值变量的可见性才行，
【不然外部改动了这个值，线程类实例中不一定能看得到！！！！！】
这里给这个布尔值变量加上volatile关键词，
要求其他地方改动了这个变量，线程类实例中能够马上知晓，
保证可见性：

interrupt 与 boolean标志位两种方式的区别

interrupt可以操作系统方法（如sleep）的中断，
boolean标志位 不可；
interrupt涉及到了JNI底层的方法逻辑调用【开销大于 boolean标志位】，
boolean标志位 没有；
interrupt 底层标志位默认加锁，
boolean标志位 没有，要自己加；
interrupt 的触发方式，系统方法是自动抛异常，
非系统方法则需要我们调用interrupted()与 isInterrupted()做布尔值判断；
boolean标志位 的触发方式，
抛异常还是布尔值判断，就都可以，自己定了；