John Jiang
          
				
          a cup of Java, cheers!
          
https://github.com/johnshajiang/blog
          
			          		
		
          
	
          

          

          
	
          
		
          
			
 
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          Java并發基礎實踐--退出任務I
          計劃寫一個"Java并發基礎實踐"系列，算作本人對Java并發學習與實踐的簡單總結。本文是該系列的第一篇，介紹了退出并發任務的最簡單方法。(2013.09.25最后更新)

          在一個并發任務被啟動之后，不要期望它總是會執行完成。由于時間限制，資源限制，用戶操作，甚至是任務中的異常(尤其是運行時異常)，...都可能造成任務不能執行完成。如何恰當地退出任務是一個很常見的問題，而且實現方法也不一而足。

          1. 任務
          創建一個并發任務，遞歸地獲取指定目錄下的所有子目錄與文件的絕對路徑，最后再將這些路徑信息保存到一個文件中，如代碼清單1所示：
          清單1
          public class FileScanner implements Runnable {

                        private File root = null;

                        private List<String> filePaths = new ArrayList<String>();

                        public FileScanner1(File root) {
                            if (root == null || !root.exists() || !root.isDirectory()) {
                                throw new IllegalArgumentException("root must be legal directory");
                  }

                            this.root = root;
              }

              @Override
                        public void run() {
                  travleFiles(root);
                            try {
                      saveFilePaths();
                  }           catch (Exception e) {
                      e.printStackTrace();
                  }
              }

                        private void travleFiles(File parent) {
                  String filePath           = parent.getAbsolutePath();
                  filePaths.add(filePath);

                            if (parent.isDirectory()) {
                      File[] children           = parent.listFiles();
                                for (File child : children) {
                          travleFiles(child);
                      }
                  }
              }

                        private void saveFilePaths() throws IOException {
                  FileWriter fos           = new FileWriter(new File(root.getAbsoluteFile()
                                    + File.separator + "filePaths.out"));
                            for (String filePath : filePaths) {
                      fos.write(filePath           + "\n");
                  }
                  fos.close();
              }
          }

          2. 停止線程
          有一個很直接，也很干脆的方式來停止線程，就是調用Thread.stop()方法，如代碼清單2所示：
          清單2
          public static void main(String[] args) throws Exception {
              FileScanner task           = new FileScanner(new File("C:"));
              Thread taskThread           = new Thread(task);
              taskThread.start();

              TimeUnit.SECONDS.sleep(          1);
              taskThread.stop();
          }
          但是，地球人都知道Thread.stop()在很久很久之前就不推薦使用了。根據官方文檔的介紹，該方法存在著固有的不安全性。當停止線程時，將會釋放該線程所占有的全部監視鎖，這就會造成受這些鎖保護的對象的不一致性。在執行清單2的應用程序時，它的運行結果是不確定的。它可能會輸出一個文件，其中包含部分的被掃描過的目錄和文件。但它也很有可能什么也不輸出，因為在執行FileWriter.write()的過程中，可能由于線程停止而造成了I/O異常，使得最終無法得到輸出文件。

          3. 可取消的任務
          另外一種十分常見的途徑是，在設計之初，我們就使任務是可被取消的。一般地，就是提供一個取消標志或設定一個取消條件，一旦任務遇到該標志或滿足了取消條件，就會結束任務的執行。如代碼清單3所示：
          清單3
          public class FileScanner implements Runnable {

                        private File root = null;

                        private List<String> filePaths = new ArrayList<String>();

                        private boolean cancel = false;

                        public FileScanner(File root) {
                  
              }

              @Override
                        public void run() {
                  
              }

                        private void travleFiles(File parent) {
                            if (cancel) {
                                return;
                  }

                  String filePath           = parent.getAbsolutePath();
                  filePaths.add(filePath);

                            if (parent.isDirectory()) {
                      File[] children           = parent.listFiles();
                                for (File child : children) {
                          travleFiles(child);
                      }
                  }
              }

                        private void saveFilePaths() throws IOException {
                  
              }

                        public void cancel() {
                  cancel           = true;
              }
          }
          新的FileScanner實現提供一個cancel標志，travleFiles()會遍歷新的文件之前檢測該標志，若該標志為true，則會立即返回。代碼清單4是使用新任務的應用程序。
          清單4
          public static void main(String[] args) throws Exception {
              FileScanner task           = new FileScanner(new File("C:"));
              Thread taskThread           = new Thread(task);
              taskThread.start();

              TimeUnit.SECONDS.sleep(          3);
              task.cancel();
          }
          但有些時候使用可取消的任務，并不能快速地退出任務。因為任務在檢測取消標志之前，可能正處于等待狀態，甚至可能被阻塞著。對清單2中的FileScanner稍作修改，讓每次訪問新的文件之前先睡眠10秒鐘，如代碼清單5所示：
          清單5
          public class FileScanner implements Runnable {

              

                        private void travleFiles(File parent) {
                            try {
                      TimeUnit.SECONDS.sleep(          10);
                  }           catch (InterruptedException e) {
                      e.printStackTrace();
                  }

                            if (cancel) {
                                return;
                  }

                  
              }

                        private void saveFilePaths() throws IOException {
                  
              }

                        public void cancel() {
                  cancel           = true;
              }
          }
          再執行清單3中的應用程序時，可能發現任務并沒有很快速的退出，而是又等待了大約7秒鐘才退出。如果在檢查cancel標志之前要先獲取某個受鎖保護的資源，那么該任務就會被阻塞，并且無法確定何時能夠退出。對于這種情況，就需要使用中斷了。

          4. 中斷
          中斷是一種協作機制，它并不會真正地停止一個線程，而只是提醒線程需要被中斷，并將線程的中斷狀態設置為true。如果線程正在執行一些可拋出InterruptedException的方法，如Thread.sleep()，Thread.join()和Object.wait()，那么當線程被中斷時，上述方法就會拋出InterruptedException，并且中斷狀態會被重新設置為false。任務程序只要恰當處理該異常，就可以正常地退出任務。對清單5再稍作修改，即，如果任務在睡眠時遇上了InterruptedException，那么就取消任務。如代碼清單6所示：
          清單6
          public class FileScanner implements Runnable {

              

                        private void travleFiles(File parent) {
                            try {
                      TimeUnit.SECONDS.sleep(          10);
                  }           catch (InterruptedException e) {
                      cancel();
                  }

                            if (cancel) {
                                return;
                  }

                  
              }

              
          }
          同時將清單4中的應用程序，此時將調用Thread.interrupt()方法去中斷線程，如代碼清單7所示：
          清單7
          public static void main(String[] args) throws Exception {
              FileScanner3 task           = new FileScanner3(new File("C:"));
              Thread taskThread           = new Thread(task);
              taskThread.start();

              TimeUnit.SECONDS.sleep(          3);
              taskThread.interrupt();
          }
          或者更進一步，僅使用中斷狀態來控制程序的退出，而不再使用可取消的任務(即，刪除cancel標志)，將清單6中的FileScanner修改成如下：
          清單8
          public class FileScanner implements Runnable {

              

                        private void travleFiles(File parent) {
                            try {
                      TimeUnit.SECONDS.sleep(          10);
                  }           catch (InterruptedException e) {
                      Thread.currentThread().interrupt();
                  }

                            if (Thread.currentThread().isInterrupted()) {
                                return;
                  }

                  
              }

              
          }
          再次執行清單7的應用程序后，新的FileScanner也能即時的退出了。值得注意的是，因為當sleep()方法拋出InterruptedException時，該線程的中斷狀態將又會被設置為false，所以必須要再次調用interrupt()方法來保存中斷狀態，這樣在后面才可以利用中斷狀態來判定是否需要返回travleFiles()方法。當然，對于此處的例子，在收到InterruptedException時也可以選擇直接返回，如代碼清單9所示：
          清單9
          public class FileScanner implements Runnable {

              

                        private void travleFiles(File parent) {
                            try {
                      TimeUnit.SECONDS.sleep(          10);
                  }           catch (InterruptedException e) {
                                return;
                  }

                  
              }

              
          }

          5 小結
          本文介紹了三種簡單的退出并發任務的方法：停止線程；使用可取消任務；使用中斷。毫無疑問，停止線程是不可取的。使用可取消的任務時，要避免任務由于被阻塞而無法及時，甚至永遠無法被取消。一般地，恰當地使用中斷是取消任務的首選方式。
          
	
          
	
	
          
		posted on 2013-09-21 19:11 John Jiang 閱讀(2049) 評論(0)  編輯  收藏  所屬分類: JavaSE 、Java 、Concurrency 、原創 、Java并發基礎實踐 
	
          

          







          
	    
    




          








          

				

          




    







          
        
	




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