线程挂起、恢复与终止

分手后的思念是犯贱 2022-05-16 05:35 237阅读 0赞

线程挂起、恢复与终止
    
    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  
        }  
    } 
    运行结果如下：

![result6.png][]

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  
        }  
    }

![result7.png][]

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.areValuesEqualv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。

[result6.png]: /images/20220516/ae8a886763154735851082e30a7047ab.png
[result7.png]: /images/20220516/5f878f3258804714ab02ebc801bb1441.png