Java并发 -- 两阶段终止模式

两阶段终止模式

第一阶段线程T1向线程T2发送终止指令，第二阶段是线程T2响应终止指令

Java线程生命周期

Java线程进入终止状态的前提是线程进入RUNNABLE状态，而实际上线程可能处于休眠状态
因为如果要终止处于休眠状态的线程，要先通过interrupt把线程的状态从休眠状态转换到RUNNABLE状态
RUNNABLE状态转换到终止状态，优雅的方式是让Java线程自己执行完run方法
- 设置一个标志位，然后线程会在合适的时机检查这个标志位
  - 如果发现符合终止条件，就会自动退出run方法
- 第二阶段：响应终止指令

终止监控操作

监控系统需要动态采集一些数据，监控系统发送采集指令给被监控系统的的监控代理
监控代理接收到指令后，从监控目标收集数据，然后回传给监控系统
处于性能的考虑，动态采集一般都会有终止操作

public class Proxy {
    private boolean started = false;
    // 采集线程
    private Thread rptThread;

    // 启动采集线程
    public synchronized void start() {
        // 不允许同时启动多个采集线程
        if (started) {
            return;
        }
        started = true;
        rptThread = new Thread(() -> {
            // 第二阶段：响应终止指令
            while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
                // 采集、回传
                report();
                try {
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
                } catch (InterruptedException ignored) {
                    // JVM的异常处理会清除线程的中断状态
                    // 重置线程中断状态
                    Thread.currentThread().interrupt();
                }
            }
            started = false;
        });
        rptThread.start();
    }

    // 终止采集功能
    public synchronized void stop() {
        // 第一阶段：发送终止指令
        // 将rptThread从休眠状态切换至RUNNABLE状态
        rptThread.interrupt();
    }

    private void report() {
    }
}

自定义线程终止标志位

很可能在run方法中调用了第三方类库提供的方法，但没办法保证第三方类库都正确地处理了线程的中断状态

public class Proxy {
    // 线程终止状态
    private volatile boolean terminated = true;
    private boolean started = false;
    // 采集线程
    private Thread rptThread;

    // 启动采集线程
    public synchronized void start() {
        // 不允许同时启动多个采集线程
        if (started) {
            return;
        }
        started = true;
        terminated = false;
        rptThread = new Thread(() -> {
            // 第二阶段：响应终止指令
            while (!terminated) {
                // 采集、回传
                report();
                try {
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
                } catch (InterruptedException ignored) {
                    // JVM的异常处理会清除线程的中断状态
                    // 重置线程中断状态
                    Thread.currentThread().interrupt();
                }
            }
            started = false;
        });
        rptThread.start();
    }

    // 终止采集功能
    public synchronized void stop() {
        // 设置中断标志位
        terminated = true;
        // 第一阶段：发送终止指令
        // 将rptThread从休眠状态切换至RUNNABLE状态
        rptThread.interrupt();
    }

    private void report() {
    }
}

优雅地终止线程池

Java线程池是生产者-消费者模式的一种实现
- 提交到线程池的任务，首先进入一个阻塞队列，然后线程池中的线程从阻塞队列中取出任务执行
shutdown()是一种很保守的关闭线程池的方法
- 方法签名：void shutdown();
- 拒绝接收新的任务
- 但会等待线程池中正在执行的任务和已经进入阻塞队列的任务都执行完后才关闭线程池
shutdownNow()相对激进
- 方法签名：List<Runnable> shutdownNow();
- 拒绝接收新的任务
- 会中断线程池中正在执行的任务（因此需要优雅地结束，并正确地处理线程中断）
- 已经进入阻塞队列中的任务会被剥夺执行的机会，并且作为shutdownNow()的返回值返回