开课吧课堂:详解挂起、恢复和终止线程

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有时,线程的挂起是很有用的。例如,一个独立的线程可以用来显示当日的时间。如果用户不希望用时钟,线程被挂起。在任何情形下,挂起线程是很简单的,一旦挂起,重新启动线程也是一件简单的事。

挂起,终止和恢复线程机制在Java 2和早期版本中有所不同。尽管你运用Java 2的途径编写代码,你仍需了解这些操作在早期Java环境下是如何完成的。

例如,你也许需要更新或维护老的代码。你也需要了解为什么Java 2会有这样的变化。因为这些原因,下面内容描述了执行线程控制的原始方法,接着是Java 2的方法。

Java 1.1或更早版本的线程的挂起、恢复和终止 先于Java2的版本,程序用Thread 定义的suspend() 和 resume() 来暂停和再启动线程。

它们的形式如下:

final void suspend( ) 
final void resume( ) 

下面的程序描述了这些方法:

// Using suspend() and resume(). 
class NewThread implements Runnable { 
 String name; // name of thread 
 Thread t; 
 NewThread(String threadname) { 
 name = threadname; 
 t = new Thread(this, name); 
 System.out.println("New thread: " + t); 
 t.start(); // Start the thread 
 } 
 // This is the entry point for thread. 
 public void run() { 
 try { 
 for(int i = 15; i > 0; i--) { 
 System.out.println(name + ": " + i); 
 Thread.sleep(200); 
 } 
 } catch (InterruptedException e) { 
 System.out.println(name + " interrupted."); 
 } 
 System.out.println(name + " exiting."); 
 } 
} 
class SuspendResume { 
 public static void main(String args[]) { 
 NewThread ob1 = new NewThread("One"); 
 NewThread ob2 = new NewThread("Two"); 
 try { 
 Thread.sleep(1000); 
 ob1.t.suspend(); 
 System.out.println("Suspending thread One"); 
 Thread.sleep(1000); 
 ob1.t.resume(); 
 System.out.println("Resuming thread One"); 
 ob2.t.suspend(); 
 System.out.println("Suspending thread Two"); 
 Thread.sleep(1000); 
 ob2.t.resume(); 
 System.out.println("Resuming thread Two"); 
 } catch (InterruptedException e) { 
 System.out.println("Main thread Interrupted"); 
 } 
 // wait for threads to finish 
 try { 
 System.out.println("Waiting for threads to finish."); 
 ob1.t.join(); 
 ob2.t.join(); 
 } catch (InterruptedException e) { 
 System.out.println("Main thread Interrupted"); 
 } 
 System.out.println("Main thread exiting."); 
 } 
}

程序的部分输出如下:

New thread: Thread[One,5,main] 
One: 15 
New thread: Thread[Two,5,main] 
Two: 15 
One: 14 
Two: 14 
One: 13 
Two: 13 
One: 12 
Two: 12 
One: 11 
Two: 11 
Suspending thread One 
Two: 10 
Two: 9 
Two: 8 
Two: 7 
Two: 6 
Resuming thread One 
Suspending thread Two 
One: 10 
One: 9 
One: 8 
One: 7 
One: 6 
Resuming thread Two 
Waiting for threads to finish. 
Two: 5 
One: 5 
Two: 4 
One: 4 
Two: 3 
One: 3 
Two: 2 
One: 2 
Two: 1 
One: 1 
Two exiting. 
One exiting. 
Main thread exiting. 

Thread类同样定义了stop() 来终止线程。它的形式如下:

void stop( ) 

一旦线程被终止,它不能被resume() 恢复继续运行。

Java 2中挂起、恢复和终止线程

Thread定义的suspend(),resume()和stop()方法看起来是管理线程的完美的和方便的方法,它们不能用于新Java版本的程序。下面是其中的原因。Thread类的suspend()方法在Java 2中不被赞成,因为suspend()有时会造成严重的系统故障。

假定对关键的数据结构的一个线程被锁定的情况,如果该线程在那里挂起,这些锁定的线程并没有放弃对资源的控制。其他的等待这些资源的线程可能死锁。

Resume()方法同样不被赞同。它不引起问题,但不能离开suspend()方法而独立使用。

Thread类的stop()方法同样在Java 2中受到反对。这是因为该方法可能导致严重的系统故障。设想一个线程正在写一个精密的重要的数据结构且仅完成一个零头。如果该线程在此刻终止,则数据结构可能会停留在崩溃状态。

因为在Java 2中不能使用suspend(),resume()和stop() 方法来控制线程,你也许会想那就没有办法来停止,恢复和结束线程。其实不然。相反,线程必须被设计以使run() 方法定期检查以来判定线程是否应该被挂起,恢复或终止它自己的执行。

有代表性的,这由建立一个指示线程状态的标志变量来完成。只要该标志设为“running”,run()方法必须继续让线程执行。如果标志设为“suspend”,线程必须暂停。若设为“stop”,线程必须终止。

当然,编写这样的代码有很多方法,但中心主题对所有的程序应该是相同的。

下面的例题阐述了从Object继承的wait()和notify()方法怎样控制线程的执行。该例与前面讲过的程序很像。然而,不被赞同的方法都没有用到。让我们思考程序的执行。

NewTread 类包含了用来控制线程执行的布尔型的实例变量suspendFlag。它被构造函数初始化为false。Run()方法包含一个监测suspendFlag 的同步声明的块。如果变量是true,wait()方法被调用以挂起线程。Mysuspend()方法设置suspendFlag为true。

Myresume()方法设置suspendFlag为false并且调用notify()方法来唤起线程。最后,main()方法被修改以调用 mysuspend()和myresume()方法。

// Suspending and resuming a thread for Java2 
class NewThread implements Runnable { 
 String name; // name of thread 
 Thread t; 
 boolean suspendFlag; 
 NewThread(String threadname) { 
 name = threadname; 
 t = new Thread(this, name); 
 System.out.println("New thread: " + t); 
 suspendFlag = false; 
 t.start(); // Start the thread 
 } 
 // This is the entry point for thread. 
 public void run() { 
 try { 
 for(int i = 15; i > 0; i--) { 
 System.out.println(name + ": " + i); 
 Thread.sleep(200); 
 synchronized(this) { 
 while(suspendFlag) { 
 wait(); 
 } 
 } 
 } 
 } catch (InterruptedException e) { 
 System.out.println(name + " interrupted."); 
 } 
 System.out.println(name + " exiting."); 
 } 
 void mysuspend() { 
 suspendFlag = true; 
 } 
 synchronized void myresume() { 
 suspendFlag = false; 
 notify(); 
 } 
} 
class SuspendResume { 
 public static void main(String args[]) { 
 NewThread ob1 = new NewThread("One"); 
 NewThread ob2 = new NewThread("Two"); 
 try { 
 Thread.sleep(1000); 
 ob1.mysuspend(); 
 System.out.println("Suspending thread One"); 
 Thread.sleep(1000); 
 ob1.myresume(); 
 System.out.println("Resuming thread One"); 
 ob2.mysuspend(); 
 System.out.println("Suspending thread Two"); 
 Thread.sleep(1000); 
 ob2.myresume(); 
 System.out.println("Resuming thread Two"); 
 } catch (InterruptedException e) { 
 System.out.println("Main thread Interrupted"); 
 } 
 // wait for threads to finish 
 try { 
 System.out.println("Waiting for threads to finish."); 
 ob1.t.join(); 
 ob2.t.join(); 
 } catch (InterruptedException e) { 
 System.out.println("Main thread Interrupted"); 
 } 
 
 System.out.println("Main thread exiting."); 
 } 
}

该程序的输出与前面的程序相同。此书的后面部分,你将看到用Java 2机制控制线程的更多例子。尽管这种机制不像老方法那样“干净”,然而,它是确保运行时不发生错误的方法。它是所有新的代码必须采用的方法。

使用多线程机制

如果你和大多数程序员一样,那么在语言中加入多线程支持对你来说是很新鲜的事物。

有效运用这种支持的关键是并发思考而不是连续思考。例如,当你的程序有两个可以并行执行的子系统,创建它们各自的线程。仔细的运用多线程,你能编写出非常有效的程序。

然而要注意:如果你创建太多的线程,你可能会减弱而不是加强程序的性能。记住,上下文转换是需要开销的。如果你创建了太多的线程,更多的CPU时间会用于上下文转换而不是用来执行程序。