<>第七章：取消和关闭

Java没有提供任何机制来安全地终止线程，虽然Thread.stop和suspend等方法提供了这样的机制，但是存在严重的缺陷，应该避免使用这些方法。但是Java提供了中断Interruption机制，这是一种协作机制，能够使一个线程终止另一个线程的当前工作。

这种协作方式是必要的，我们很少希望某个任务线程或者服务立即停止，因为这种立即停止会时某个共享的数据结构处于不一致的状态。相反，在编写任务和服务的时候可以使用一种协作方式：当需要停止的时候，它们会先清除当前正在执行的工作，然后再结束。

7.1 ?任务取消

如果外部代码能够在某个操作正常完成之前将其置于 完成 状态，那么这个操作就可以称为可取消的Cancellable

其中一种协作机制是设置一个取消标志Cancellation Requested标志，而任务定期查看该标志。

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?在Java的API或语言规范中，并没有将中断与任何语义关联起来，但实际上，如果在取消之外的其他操作中使用中断，那么都是不合适的，并且很难支撑起更大的应用。

每个线程都有一个boolean类型的中断状态。但中断线程时，这个线程的中断状态将被设置成true。

Thread中的三个方法：

public void interrupt() ? 中断一个线程

public boolean isInterrupted() ?获取中断标志，判断是否中断

public static boolean interrupted() ?清楚中断状态，并返回它之前的状态值

线程在阻塞状态下发生中断的时候会抛出InterruptedException，例如Thread.sleep(),Thread.wait(),Thread.join()等方法。

当线程在非阻塞状态下中断的时候，它的中断状态将被设置，然后根据检查中断状态来判断是否中断。

调用interrupt并不意味着立即停止目标线程正在进行的工作，而只是传递了请求中断的消息，换句话说，仅仅修改了线程的isInterrupted标志字段。

通常，中断时实现取消的最合理方式。

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7.1.3 ?响应中断

只有实现了线程中断策略的代码才可以屏蔽中断请求，在常规任务和库代码中都不应该屏蔽中断请求。

两种方法响应中断:

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?7.2 ?停止基于线程的服务

应用程序通常会创建拥有多个线程的服务，如果应用程序准备退出，那么这些服务所拥有的线程也需要正确的结束，由于java没有抢占式方法停止线程，因此需要它们自行结束。

正确的封装原则是：除非拥有某个线程，否则不要对该线程进行操控，例如中断线程或者修改优先级等。

线程有个相应的所有者，即创建该线程的类，因此线程池是其工作者线程的所有者，如果要中断线程，那么应该使用线程池去中断。

线程的所有权是不可传递的。服务应该提供生命周期方法Lifecycle Method来关闭它自己以及它所拥有的线程。这样当应用程序关闭该服务的时候，服务就可以关闭所有的线程了。在ExecutorService中提供了shutdown和shutdownNow等方法，同样，在其他拥有线程的服务方法中也应该提供类似的关闭机制。

Tips：对于持有线程的服务，只要服务的存在时间大于创建线程的方法的存在时间，那么就应该提供生命周期方法。

7.2.1 ?示例：日志服务

我们通常会在应用程序中加入log信息，一般用的框架就是log4j。但是这种内联的日志功能会给一些高容量Highvolume应用程序带来一定的性能开销。另外一种替代方法是通过调用log方法将日志消息放入某个队列中，并由其他线程来处理。

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7.2.2 ?通过ExecutorService去关闭

简单的程序可以直接在main函数中启动和关闭全局的ExecutorService，而在复杂程序中，通常会将ExecutorService封装在某个更高级别的服务中，并且该服务提供自己的生命周期方法。下面我们利用ExecutorService重构上面的日志服务：

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7.2.3 ?利用Poison Pill对象关闭Producer-Consumer服务

7.2.5 ?当关闭线程池的时候，保存尚未开始的和开始后取消的任务数据，以备后面重新处理，下面是一个网页爬虫程序，关闭爬虫服务的时候将记录所有尚未开始的和已经取消的所有页面URL：

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22. ????????????
23. ????????????????saveUncrawled(exec.getCancelledTasks());??
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25. ????????????exec?=?
26. ????????}??
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29. ?????processPage(URL?url);??
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33. ????????????urlsToCrawl.add(((CrawlTask)?task).getPage());??
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37. ????????exec.execute(
38. ????}??
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43. ????????CrawlTask(URL?url)?{??
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51. ????????}??
52. ??
53. ????????
54. ????????????seen.remove(url);??
55. ????????????System.out.printf(
56. ????????}??
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58. ????????
59. ????????????
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62. ????????????????submitCrawlTask(link);??
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<div id="" class="dp-highlighter">
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11. ????}??
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13. ?????shutdownNow()?{??
14. ????????
15. ????}??
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18. ????????
19. ????}??
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27. ????????
28. ????}??
29. ??
30. ?????getCancelledTasks()?{??
31. ????????
32. ????????????
33. ????????(tasksCancelledAtShutdown);??
34. ????}??
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37. ????????exec.execute(
38. ????????????
39. ????????????????
40. ????????????????????runnable.run();??
41. ????????????????}?
42. ????????????????????
43. ????????????????????????????&&?Thread.currentThread().isInterrupted())??
44. ????????????????????????tasksCancelledAtShutdown.add(runnable);??
45. ????????????????}??
46. ????????????}??
47. ????????});??
48. ????}??
49. }??

7.3 ?处理非正常的线程终止

通过给应用程序提供一个UncaughtExceptionHandler异常处理器来处理未捕获的异常：

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2. ????????Logger?logger?=?Logger.getAnonymousLogger();??
3. ????????logger.log(Level.SEVERE,?
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5. }??

?只有通过execute提交的任务，才能将它抛出的异常交给未捕获异常处理器。而通过submit提交的任务，无论是抛出未检查异常还是已检查异常，都将被认为是任务返回状态的一部分

7.4 ?JVM关闭的时候提供关闭钩子

在正常关闭JVM的时候，JVM首先调用所有已注册的关闭钩子Shutdown Hook。关闭钩子可以用来实现服务或者应用程序的清理工作，例如删除临时文件，或者清除无法由操作系统自动清除的资源。

最佳实践是对所有服务都使用同一个关闭钩子，并且在该关闭钩子中执行一系列的关闭操作。这确保了关闭操作在单个线程中串行执行，从而避免竞态条件的发生或者死锁问题。

Runtime.getRuntime().addShutdownHook(
1. ????
2. ????????
3. ????}??
4. })??

总结：在任务、线程、服务以及应用程序等模块中的生命周期结束问题，可能会增加它们在设计和实现的时候的复杂性。我们通过利用FutureTask和Executor框架，可以帮助我们构建可取消的任务和服务。

原文地址：http://yidao620c.iteye.com/blog/1856914

（编辑：李大同）

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