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建議120:不使用stop方法停止線程

線程啟動完畢後,在運行時可能需要終止,Java提供的終止方法只有一個stop,但是我不建議使用這個方法,因為它有以下三個問題:

(1)stop方法是過時的

從Java編碼規則來說,已經過時的方法不建議採用。

(2)stop方法會導致代碼邏輯不完整

stop方法是一種「惡意」的中斷,一旦執行stop方法,即終止當前正在運行的線程,不管線程邏輯是否完整,這是非常危險的。看如下的代碼:


public static void main(Stringargs)throws Exception{

//子線程

Thread thread=new Thread(){

@Override

public void run(){

try{

//子線程休眠1秒

Thread.sleep(1000);

}catch(InterruptedException e){

//異常處理

}

System.out.println(\"此處代碼不會執行\");

}

};

//啟動線程

thread.start();

//主線程休眠0.1秒

Thread.sleep(100);

//子線程停止

thread.stop();

}


這段代碼的邏輯是這樣的:子線程是一個匿名內部類,它的run方法在執行時會休眠1秒鐘,然後再執行後續的邏輯,而主線程則是休眠0.1秒後終止子線程的運行,也就是說,JVM在執行thread.stop()時,子線程還在執行sleep(1000),此時stop方法會清除棧內信息,結束該線程,這也就導致了run方法的邏輯不完整,輸出語句println代表的是一段邏輯,可能非常重要,比如子線程的主邏輯、資源回收、情景初始化等,但是因為stop線程了,這些就都不再執行,於是就產生了業務邏輯不完整的情況。

這是極度危險的,因為我們不知道子線程會在什麼時候被終止,stop連基本的邏輯完整性都無法保證。而且此種操作也是非常隱蔽的,子線程執行到何處會被關閉很難定位,這為以後的維護帶來了很多麻煩。

(3)stop方法會破壞原子邏輯

多線程為了解決共享資源搶佔的問題,使用了鎖概念,避免資源不同步,但是正因此原因,stop方法卻會帶來更大的麻煩:它會丟棄所有的鎖,導致原子邏輯受損。例如有這樣一段程序:


class MultiThread implements Runnable{

int a=0;

@Override

public void run(){

//同步代碼塊,保證原子操作

synchronized(\"\"){

//自增

a++;

try{

//線程休眠0.1秒

Thread.sleep(100);

}catch(InterruptedException e){

e.printStackTrace();

}

//自減

a--;

String tn=Thread.currentThread().getName();

System.out.println(tn+\":a=\"+a);

}

}

}


MultiThread實現了Runnable接口,具備多線程能力,其中run方法中加上了synchronized代碼塊,表示內部是原子邏輯,它會先自增然後再自減少,按照synchronized同步代碼塊的規則來處理,此時無論啟動多少個線程,打印出來的結果都應該是a=0,但是如果有一個正在執行的線程被stop,就會破壞這種原子邏輯,代碼如下:


public static void main(Stringargs){

MultiThread t=new MultiThread();

Thread t1=new Thread(t);

//啟動t1線程

t1.start();

for(int i=0;i<5;i++){

new Thread(t).start();

}

//停止t1線程

t1.stop();

}


首先要說明的是所有線程共享了一個MultiThread的實例變量t,其次由於在run方法中加入了同步代碼塊,所以只能有一個線程進入到synchronized塊中。此段代碼的執行順序如下:

1)線程t1啟動,並執行run方法,由於沒有其他線程持同步代碼塊的鎖,所以t1線程執行自加後執行到sleep方法即開始休眠,此時a=1。

2)JVM又啟動了5個線程,也同時運行run方法,由於synchronized關鍵字的阻塞作用,這5個線程不能執行自增和自減操作,等待t1線程鎖釋放。

3)主線程執行了t1.stop方法,終止了t1線程,注意,由於a變量是所有線程共享的,所以其他5個線程獲得的a變量也是1。

4)其他5個線程依次獲得CPU執行機會,打印出a值。

分析了這麼多,相信讀者也明白了輸出的結果,結果如下:


Thread-5:a=1

Thread-4:a=1

Thread-3:a=1

Thread-2:a=1

Thread-1:a=1


原本期望synchronized同步代碼塊中的邏輯都是原子邏輯,不受外界線程的干擾,但是結果卻出現原子邏輯被破壞的情況,這也是stop方法被廢棄的一個重要原因:破壞了原子邏輯。

既然終止一個線程不能使用stop方法,那怎樣才能終止一個正在運行的線程呢?答案也很簡單,使用自定義的標誌位決定線程的執行情況,代碼如下:


class SafeStopThread extends Thread{

//此變量必須加上volatile

private volatile boolean stop=false;

@Override

public void run(){

//判斷線程體是否運行

while(stop){

//Do Something

}

}

//線程終止

public void terminate(){

stop=true;

}

}


這是很簡單的辦法,在線程體中判斷是否需要停止運行,即可保證線程體的邏輯完整性,而且也不會破壞原子邏輯。可能有讀者對Java API比較熟悉,於是提出疑問:Thread不是還提供了interrupt中斷線程的方法嗎?這個方法可不是過時方法,那可以使用嗎?它可以終止一個線程嗎?

非常好的問題,interrupt,名字看上去很像是終止一個線程的方法,但是我可以很明確地告訴你,它不是,它不能終止一個正在執行著的線程,它只是修改中斷標誌而已,例如下面一段代碼:


public static void main(Stringargs){

Thread t1=new Thread(){

public void run(){

//線程一直運行

while(true){

System.out.println(\"Running……\");

}

}

};

//啟動t1線程

t1.start();

//中斷t1線程

t1.interrupt();

}


執行這段代碼,你會發現一直有Running在輸出,永遠不會停止,似乎執行了interrupt沒有任何變化,那是因為interrupt方法不能終止一個線程狀態,它只會改變中斷標誌位(如果在t1.interrupt()前後輸出t1.isInterrupted()則會發現分別輸出了false和true),如果需要終止該線程,還需要自行進行判斷,例如我們可以使用interrupt編寫出更加簡潔、安全的終止線程代碼:


class SafeStopThread extends Thread{

@Override

public void run(){

//判斷線程體是否運行

while(!isInterrupted()){

//Do Something

}

}

}


總之,如果期望終止一個正在運行的線程,則不能使用已經過時的stop方法,需要自行編碼實現,如此即可保證原子邏輯不被破壞,代碼邏輯不會出現異常。當然,如果我們使用的是線程池(比如ThreadPoolExecutor類),那麼可以通過shutdown方法逐步關閉池中的線程,它採用的是比較溫和、安全的關閉線程方法,完全不會產生類似stop方法的弊端。