【Java并发编程】：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：

1. public class DeprecatedSuspendResume extends Object implements Runnable{
2. //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
3. private volatile int firstVal;
4. private volatile int secondVal;
5. //判断二者是否相等
6. public boolean areValuesEqual(){
7. return ( firstVal == secondVal);
8. }
9. public void run() {
10. try{
11. firstVal = 0;
12. secondVal = 0;
13. workMethod();
14. }catch(InterruptedException x){
15. System.out.println("interrupted while in workMethod()");
16. }
17. }
18. private void workMethod() throws InterruptedException {
19. int val = 1;
20. while (true){
21. stepOne(val);
22. stepTwo(val);
23. val++;
24. Thread.sleep(200);  //再次循环钱休眠200毫秒
25. }
26. }
27. //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
28. private void stepOne(int newVal) throws InterruptedException{
29. firstVal = newVal;
30. Thread.sleep(300);  //模拟长时间运行的情况
31. }
32. private void stepTwo(int newVal){
33. secondVal = newVal;
34. }
35. public static void main(String[] args){
36. DeprecatedSuspendResume dsr = new DeprecatedSuspendResume();
37. Thread t = new Thread(dsr);
38. t.start();
39. //休眠1秒，让其他线程有机会获得执行
40. try {
41. Thread.sleep(1000);}
42. catch(InterruptedException x){}
43. for (int i = 0; i < 10; i++){
44. //挂起线程
45. t.suspend();
46. System.out.println("dsr.areValuesEqual()=" + dsr.areValuesEqual());
47. //恢复线程
48. t.resume();
49. try{
50. //线程随机休眠0~2秒
51. Thread.sleep((long)(Math.random()*2000.0));
52. }catch(InterruptedException x){
53. //略
54. }
55. }
56. System.exit(0); //中断应用程序
57. }
58. }

某次运行结果如下：

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：

1. public class AlternateSuspendResume extends Object implements Runnable {
2. private volatile int firstVal;
3. private volatile int secondVal;
4. //增加标志位，用来实现线程的挂起和恢复
5. private volatile boolean suspended;
6. public boolean areValuesEqual() {
7. return ( firstVal == secondVal );
8. }
9. public void run() {
10. try {
11. suspended = false;
12. firstVal = 0;
13. secondVal = 0;
14. workMethod();
15. } catch ( InterruptedException x ) {
16. System.out.println("interrupted while in workMethod()");
17. }
18. }
19. private void workMethod() throws InterruptedException {
20. int val = 1;
21. while ( true ) {
22. //仅当贤臣挂起时，才运行这行代码
23. waitWhileSuspended();
24. stepOne(val);
25. stepTwo(val);
26. val++;
27. //仅当线程挂起时，才运行这行代码
28. waitWhileSuspended();
29. Thread.sleep(200);
30. }
31. }
32. private void stepOne(int newVal)
33. throws InterruptedException {
34. firstVal = newVal;
35. Thread.sleep(300);
36. }
37. private void stepTwo(int newVal) {
38. secondVal = newVal;
39. }
40. public void suspendRequest() {
41. suspended = true;
42. }
43. public void resumeRequest() {
44. suspended = false;
45. }
46. private void waitWhileSuspended()
47. throws InterruptedException {
48. //这是一个“繁忙等待”技术的示例。
49. //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，
50. //更佳的技术是：使用Java的内置“通知-等待”机制
51. while ( suspended ) {
52. Thread.sleep(200);
53. }
54. }
55. public static void main(String[] args) {
56. AlternateSuspendResume asr =
57. new AlternateSuspendResume();
58. Thread t = new Thread(asr);
59. t.start();
60. //休眠1秒，让其他线程有机会获得执行
61. try { Thread.sleep(1000); }
62. catch ( InterruptedException x ) { }
63. for ( int i = 0; i < 10; i++ ) {
64. asr.suspendRequest();
65. //让线程有机会注意到挂起请求
66. //注意：这里休眠时间一定要大于
67. //stepOne操作对firstVal赋值后的休眠时间，即300ms，
68. //目的是为了防止在执行asr.areValuesEqual（）进行比较时,
69. //恰逢stepOne操作执行完，而stepTwo操作还没执行
70. try { Thread.sleep(350); }
71. catch ( InterruptedException x ) { }
72. System.out.println("dsr.areValuesEqual()=" +
73. asr.areValuesEqual());
74. asr.resumeRequest();
75. try {
76. //线程随机休眠0~2秒
77. Thread.sleep(
78. ( long ) (Math.random() * 2000.0) );
79. } catch ( InterruptedException x ) {
80. //略
81. }
82. }
83. System.exit(0); //退出应用程序
84. }
85. }

运行结果如下：

线程挂起的位置不确定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）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.areValuesEqual（）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

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。