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
目录
- 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:
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: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
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;
如果需要支持系统方法
,
则应当用interrupt
的方式,别无选择;
其他情况可以优先考虑 boolean标志位
,
因为上面也说了,它性能
比较好,
没有太多JNI细节羁绊;
参考