如何正确停止java中的线程

r囧r小猫 2023-10-18 08:50 5阅读 0赞

### Java中的Thread.stop()方法是安全的么？ ###

答案是：不安全。

从SUN的官方文档可以得知，调用Thread.stop()方法是不安全的。这是因为当调用Thread.stop()方法时，会发生下面两件事：

1. 即刻抛出ThreadDeath异常，在线程的run()方法内，任何一点都有可能抛出ThreadDeath Error，包括在catch或finally语句中；

2. 释放该线程所持有的所有的锁。

当线程抛出ThreadDeath异常时，会导致该线程的run()方法突然返回来达到停止该线程的目的。ThreadDetath异常可以在该线程run()方法的任意一个执行点抛出。但是，线程的stop()方法一经调用线程的run()方法就会即刻返回吗？

来看下面这个例子：

public static void main(String[] args) {
    		try {
    			Thread t = new Thread() {
    				public synchronized void run() {
    					try {
    						long start=System.currentTimeMillis();
    						for (int i = 0; i < 100000; i++)
    							System.out.println("runing.." + i);
    						System.out.println((System.currentTimeMillis()-start)/1000);
    					} catch (Throwable ex) {
    						System.out.println("Caught in run: " + ex);
    						ex.printStackTrace();
    					}
    				}
    			};
    			t.start();
    			// Give t time to get going...
    			Thread.sleep(100);
    			t.stop(); // EXPECT COMPILER WARNING
    		} catch (Throwable t) {
    			System.out.println("Caught in main: " + t);
    			t.printStackTrace();
    		}
    
    	}

假设我们有如上一个工作线程，它的工作是数数，从1到1000000，我们的目标是在它进行数数的过程中，停止该线程的运作。如果我们按照上面的方式来调用thread.stop()方法，原则上是可以实现我们的目标的，根据SUN官方文档的解释，加上在上面的程序中，主线程只休眠了100ms，而工作线程从1数到1000000所花时间大概是4-5s，那么该工作线程应该只从1数到某个值（小于1000000），然后线程停止。

但是根据运行结果来看，并非如此。

运行结果：

> 。。。
> 
> runing..99998
> 
> runing..99999
> 
> 5
> 
> 。。。
> 
> runing..99998
> 
> runing..99999
> 
> 4

每次运行的结果都表明，工作线程并没有停止，而是每次都成功的数完数，然后正常中止，而不是由stop()方法进行终止的。这个是为什么呢？根据SUN的文档，原则上只要一调用thread.stop()方法，那么线程就会立即停止，并抛出ThreadDeath error，查看了Thread的源代码后才发现，原先Thread.stop0()方法是同步的，而我们工作线程的run()方法也是同步，那么这样会导致主线程和工作线程共同争用同一个锁（工作线程对象本身），由于工作线程在启动后就先获得了锁，所以无论如何，当主线程在调用t.stop()时，它必须要等到工作线程的run()方法执行结束后才能进行，结果导致了上述奇怪的现象。

把上述工作线程的run()方法的同步去掉，再进行执行，结果就如上述第一点描述的那样了

可能的结果：

>   
> runing..4149  
> runing..4150  
> runing..4151  
> runing..4152runing..4152Caught in run: java.lang.ThreadDeath

或者

> runing..5245  
> runing..5246  
> runing..5247  
> runing..5248runing..5248Caught in run: java.lang.ThreadDeath

接下来是看看当调用thread.stop()时，被停止的线程会不会释放其所持有的锁，看如下代码：

public static void main(String[] args) {
    		final Object lock = new Object();
    		try {
    			Thread t0 = new Thread() {
    				public void run() {
    					try {
    						synchronized (lock) {
    							System.out.println("thread->" + getName()
    									+ " acquire lock.");
    							sleep(3000);// sleep for 3s
    							System.out.println("thread->" + getName()
    									+ " release lock.");
    						}
    					} catch (Throwable ex) {
    						System.out.println("Caught in run: " + ex);
    						ex.printStackTrace();
    					}
    				}
    			};
    
    			Thread t1 = new Thread() {
    				public void run() {
    					synchronized (lock) {
    						System.out.println("thread->" + getName()
    								+ " acquire lock.");
    					}
    				}
    			};
    
    			t0.start();
    			// Give t time to get going...
    			Thread.sleep(100);
    			//t0.stop();
    			t1.start();
    		} catch (Throwable t) {
    			System.out.println("Caught in main: " + t);
    			t.printStackTrace();
    		}
    
    	}

当没有进行t0.stop()方法的调用时， 可以发现，两个线程争用锁的顺序是固定的。

输出：

> thread->Thread-0 acquire lock.  
> thread->Thread-0 release lock.  
> thread->Thread-1 acquire lock.

但调用了t0.stop()方法后，（去掉上面的注释//t0.stop();），可以发现，t0线程抛出了ThreadDeath error并且t0线程释放了它所占有的锁。

输出：

> thread->Thread-0 acquire lock.  
> thread->Thread-1 acquire lock.  
> Caught in run: java.lang.ThreadDeath  
> java.lang.ThreadDeath  
> at java.lang.Thread.stop(Thread.java:715)  
> at com.yezi.test.timeout.ThreadStopTest.main(ThreadStopTest.java:40)

从上面的程序验证结果来看，thread.stop()确实是不安全的。它的不安全主要是针对于第二点：释放该线程所持有的所有的锁。一般任何进行加锁的代码块，都是为了保护数据的一致性，如果在调用thread.stop()后导致了该线程所持有的所有锁的突然释放，那么被保护数据就有可能呈现不一致性，其他线程在使用这些被破坏的数据时，有可能导致一些很奇怪的应用程序错误。

### 如何正确停止线程 ###

关于如何正确停止线程，[这篇文章(how to stop thread)][how to stop thread]给出了一个很好的答案, 总结起来就下面3点（在停止线程时）：

1. 使用violate boolean变量来标识线程是否停止

2. 停止线程时，需要调用停止线程的interrupt()方法，因为线程有可能在wait()或sleep(), 提高停止线程的即时性

3. 对于blocking IO的处理，尽量使用InterruptibleChannel来代替blocking IO

核心代码如下：

If you are writing your own small thread then you should follow the following example code.

>     private volatile Thread myThread;
>         public void stopMyThread() {
>             Thread tmpThread = myThread;
>             myThread = null;
>             if (tmpThread != null) {
>                 tmpThread.interrupt();
>             }
>         }
>         public void run() {
>             if (myThread == null) {
>                return; // stopped before started.
>             }
>             try {
>                 // all the run() method's code goes here
>                 ...
>                 // do some work
>                 Thread.yield(); // let another thread have some time perhaps to stop this one.
>                 if (Thread.currentThread().isInterrupted()) {
>                    throw new InterruptedException("Stopped by ifInterruptedStop()");
>                 }
>                 // do some more work
>                 ...
>             } catch (Throwable t) {
>                // log/handle all errors here
>             }
>         }

说明：

1. 通过interrupt进行线程的中断；

2. Thread.yield(), 有“让步”的意思，顾名思义，就是请求线程让出当前时间片给其他线程执行。

[how to stop thread]: http://forward.com.au/javaProgramming/HowToStopAThread.html