Java並行(九)----執行緒join、interrupt
2023-06-02 06:00:51
1、join 方法詳解
1.1 為什麼需要 join？
下面的程式碼執行，列印 r 是什麼？
static int r = 0;
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
test1();
}
private static void test1() throws InterruptedException {
log.debug("開始");
Thread t1 = new Thread(() -> {
log.debug("開始");
sleep(1);
log.debug("結束");
r = 10;
});
t1.start();
log.debug("結果為:{}", r);
log.debug("結束");
}分析
-
因為主執行緒和執行緒 t1 是並行執行的，t1 執行緒需要 1 秒之後才能算出
r=10 -
而主執行緒一開始就要列印 r 的結果，所以只能列印出
r=0
解決方法
-
用 主執行緒sleep 行不行？為什麼？ 這種方式不推薦，因為不清楚t1執行緒執行具體的時間
-
用 join，加在
t1.start()之後即可，主執行緒執行到t1.join()時會等待t1執行緒結束
1.2 等待單個結果
以呼叫方角度來講，如果
-
需要等待結果返回，才能繼續執行就是同步
-
不需要等待結果返回，就能繼續執行就是非同步
1.2 等待多個結果
問，下面程式碼 cost 大約多少秒？
static int r1 = 0;
static int r2 = 0;
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
test2();
}
private static void test2() throws InterruptedException {
Thread t1 = new Thread(() -> {
sleep(1);
r1 = 10;
});
Thread t2 = new Thread(() -> {
sleep(2);
r2 = 20;
});
long start = System.currentTimeMillis();
t1.start();
t2.start();
t1.join();
t2.join();
long end = System.currentTimeMillis();
log.debug("r1: {} r2: {} cost: {}", r1, r2, end - start);
}分析如下
-
第一個 join：等待 t1 時, t2 並沒有停止, 而在執行
-
第二個 join：1s 後, 執行到此, t2 也執行了 1s, 因此也只需再等待 1s
如果顛倒兩個 join 呢？
最終都是輸出
20:45:43.239 [main] c.TestJoin - r1: 10 r2: 20 cost: 2005
1.3 有時效的 join
等夠時間
static int r1 = 0;
static int r2 = 0;
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
test3();
}
public static void test3() throws InterruptedException {
Thread t1 = new Thread(() -> {
sleep(1);
r1 = 10;
});
long start = System.currentTimeMillis();
t1.start();
// 執行緒執行結束會導致 join 結束
t1.join(1500);
long end = System.currentTimeMillis();
log.debug("r1: {} r2: {} cost: {}", r1, r2, end - start);
}輸出
20:48:01.320 [main] c.TestJoin - r1: 10 r2: 0 cost: 1010沒等夠時間
static int r1 = 0;
static int r2 = 0;
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
test3();
}
public static void test3() throws InterruptedException {
Thread t1 = new Thread(() -> {
sleep(2);
r1 = 10;
});
long start = System.currentTimeMillis();
t1.start();
// 執行緒執行結束會導致 join 結束
t1.join(1500);
long end = System.currentTimeMillis();
log.debug("r1: {} r2: {} cost: {}", r1, r2, end - start);
}輸出
20:52:15.623 [main] c.TestJoin - r1: 0 r2: 0 cost: 15022、interrupt 方法詳解
其主要作用是打斷 sleep，wait，join 的執行緒
這幾個方法都會讓執行緒進入阻塞狀態
打斷 sleep 的執行緒, 會清空打斷狀態，以 sleep 為例
private static void test1() throws InterruptedException {
Thread t1 = new Thread(()->{
sleep(1);
}, "t1");
t1.start();
sleep(0.5);
t1.interrupt();
log.debug(" 打斷狀態: {}", t1.isInterrupted());
}輸出
java.lang.InterruptedException: sleep interrupted
at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
at java.lang.Thread.sleep(Thread.java:340)
at java.util.concurrent.TimeUnit.sleep(TimeUnit.java:386)
at cn.itcast.n2.util.Sleeper.sleep(Sleeper.java:8)
at cn.itcast.n4.TestInterrupt.lambda$test1$3(TestInterrupt.java:59)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
21:18:10.374 [main] c.TestInterrupt - 打斷狀態: false正常執行狀態的如果打斷，那麼打斷標記為true，如果是阻塞狀態被打斷，那麼其打斷狀態為false。
2.1 打斷正常執行的執行緒
打斷正常執行的執行緒, 不會清空打斷狀態
private static void test2() throws InterruptedException {
Thread t2 = new Thread(()->{
while(true) {
Thread current = Thread.currentThread();
boolean interrupted = current.isInterrupted();
if(interrupted) {
log.debug(" 打斷狀態: {}", interrupted);
break;
}
}
}, "t2");
t2.start();
sleep(0.5);
t2.interrupt();
}輸出
20:57:37.964 [t2] c.TestInterrupt - 打斷狀態: true
2.2 採用兩階段終止執行緒，避免stop停止
在一個執行緒 T1 中如何「優雅」終止執行緒 T2？這裡的【優雅】指的是給 T2 一個料理後事的機會。
錯誤思路
-
使用執行緒物件的 stop() 方法停止執行緒
-
stop 方法會真正殺死執行緒，如果這時執行緒鎖住了共用資源，那麼當它被殺死後就再也沒有機會釋放鎖， 其它執行緒將永遠無法獲取鎖
-
-
使用 System.exit(int) 方法停止執行緒
-
目的僅是停止一個執行緒，但這種做法會讓整個程式都停止
-
兩階段終止模式
2.2.1 利用 isInterrupted
interrupt 可以打斷正在執行的執行緒，無論這個執行緒是在 sleep，wait，還是正常執行
class TPTInterrupt {
private Thread thread;
public void start(){
thread = new Thread(() -> {
while(true) {
Thread current = Thread.currentThread();
if(current.isInterrupted()) {
log.debug("料理後事");
break;
}
try {
Thread.sleep(1000);
log.debug("將結果儲存");
} catch (InterruptedException e) {
current.interrupt(); // 設定為true
}
// 執行監控操作
}
},"監控執行緒");
thread.start();
}
public void stop() {
thread.interrupt();
}
}呼叫
TPTInterrupt t = new TPTInterrupt();
t.start();
Thread.sleep(3500);
log.debug("stop");
t.stop();結果
11:49:42.915 c.TwoPhaseTermination [監控執行緒] - 將結果儲存
11:49:43.919 c.TwoPhaseTermination [監控執行緒] - 將結果儲存
11:49:44.919 c.TwoPhaseTermination [監控執行緒] - 將結果儲存
11:49:45.413 c.TestTwoPhaseTermination [main] - stop
11:49:45.413 c.TwoPhaseTermination [監控執行緒] - 料理後事2.2.2 利用停止標記
// 停止標記用 volatile 是為了保證該變數在多個執行緒之間的可見性
// 我們的例子中，即主執行緒把它修改為 true 對 t1 執行緒可見
class TPTVolatile {
private Thread thread;
private volatile boolean stop = false;
public void start(){
thread = new Thread(() -> {
while(true) {
Thread current = Thread.currentThread();
if(stop) {
log.debug("料理後事");
break;
}
try {
Thread.sleep(1000);
log.debug("將結果儲存");
} catch (InterruptedException e) {
}
// 執行監控操作
}
},"監控執行緒");
thread.start();
}
public void stop() {
stop = true;
thread.interrupt();
}
}呼叫
TPTVolatile t = new TPTVolatile();
t.start();
Thread.sleep(3500);
log.debug("stop");
t.stop();結果
11:54:52.003 c.TPTVolatile [監控執行緒] - 將結果儲存
11:54:53.006 c.TPTVolatile [監控執行緒] - 將結果儲存
11:54:54.007 c.TPTVolatile [監控執行緒] - 將結果儲存
11:54:54.502 c.TestTwoPhaseTermination [main] - stop
11:54:54.502 c.TPTVolatile [監控執行緒] - 料理後事2.3 打斷處於park狀態執行緒
park, 進入WAITING狀態，對比wait不需要獲得鎖就可以讓執行緒WAITING，通過unpark喚醒
打斷 處於park狀態 執行緒, 不會清空打斷狀態
private static void test3() throws InterruptedException {
Thread t1 = new Thread(() -> {
log.debug("park...");
LockSupport.park();
log.debug("unpark...");
log.debug("打斷狀態：{}", Thread.currentThread().isInterrupted());
}, "t1");
t1.start();
sleep(1);
t1.interrupt();
}輸出
21:11:52.795 [t1] c.TestInterrupt - park...
21:11:53.295 [t1] c.TestInterrupt - unpark...
21:11:53.295 [t1] c.TestInterrupt - 打斷狀態：true如果打斷標記已經是 true, 則 park 會失效
private static void test4() {
Thread t1 = new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
log.debug("park...");
LockSupport.park();
log.debug("打斷狀態：{}", Thread.currentThread().isInterrupted());
}
});
t1.start();
sleep(1);
t1.interrupt();
}輸出
21:13:48.783 [Thread-0] c.TestInterrupt - park...
21:13:49.809 [Thread-0] c.TestInterrupt - 打斷狀態：true
21:13:49.812 [Thread-0] c.TestInterrupt - park...
21:13:49.813 [Thread-0] c.TestInterrupt - 打斷狀態：true
21:13:49.813 [Thread-0] c.TestInterrupt - park...
21:13:49.813 [Thread-0] c.TestInterrupt - 打斷狀態：true
21:13:49.813 [Thread-0] c.TestInterrupt - park...
21:13:49.813 [Thread-0] c.TestInterrupt - 打斷狀態：true
21:13:49.813 [Thread-0] c.TestInterrupt - park...
21:13:49.813 [Thread-0] c.TestInterrupt - 打斷狀態：true提示
可以使用
Thread.interrupted()清除打斷狀態
3、不推薦的方法
還有一些不推薦使用的方法，這些方法已過時，容易破壞同步程式碼塊，造成執行緒死鎖
| 方法名 | static | 功能說明 |
|---|---|---|
| stop() | 停止執行緒執行 | |
| suspend() | 掛起（暫停）執行緒執行 | |
| resume() | 恢復執行緒執行 |
本文來自部落格園，作者：|舊市拾荒|，轉載請註明原文連結：https://www.cnblogs.com/xiaoyh/p/17092356.html