JAVA并发编程（四）任务的取消与关闭

概述

之前三篇文章介绍了多线程的同步，加锁机制，同步容器，并发容器，以及多线程工具类，线程池等。
详细内容请看 线程池  内置锁与多线程数据共享 线程安全工具类 
大多数时候，我们会让线程运行直到结束。然而，有时候我们希望提前结束任务，或者因为用户取消了操作，需要终止线程。我们来看一下如何使一个线程安全、快速、可靠的停下来。

任务取消的原因

1、用户主动取消。如点击图形界面的取消按钮等。
2、有时间限制的操作。当超过时间限制时，需要结束任务。
3、应用程序事件。当一个任务找到解决方案时，需要结束操作。
4、出现错误。当任务执行过程中出现不可恢复的错误，需要结束任务。
5、关闭。当一个程序被关闭时，需要做一些清理操作。

使用简单标志位保存取消状态

为了保证标志位可靠，标志必须为volatile类型。

/**
*
* @author chao
*
*/
public class SafeCancel extends Thread {
private volatile boolean cancelled;

@Override
public void run() {
while (!cancelled) {
// todo something
}
}

public void cancel() {
cancelled = true;
}
}

一个可取消的任务必须拥有取消策略。这个策略需要详细定义如何取消改任务，何时检查是否已经取消以及在响应取消请求之后该执行哪些操作。

中断

使用标志位来取消任务是不及时的，如果中间调用了阻塞方法，有可能永远都无法结束。

/**
*
* @author chao
*
*/
class InterruptCancel extends Thread {
BlockingQueue<Object> queue = new LinkedBlockingQueue<>();

@Override
public void run() {
try {
while (!isInterrupted()) {
Object info = new Object();
// do something
queue.put(info);
}
} catch (InterruptedException e) {
}
}

public void cancel() {
interrupt();
}
}

每个线程都有一个boolean类型的中断状态，interrupt方法能中断目标线程，而isInterrupted方法能返回目标线程的中断状态，静态的interrupted方法将清除当前线程的中断状态，也是清除中断状态的唯一一个方法。

中断响应

当调用可中断的阻塞方法时，有两种策略可用于处理InterruptedException1、传递异常，从而使你的方法也成为可中断的阻塞方法。2、恢复中断状态，从而使调用栈上中的上层代码能够对其进行处理。只有实现了线程中断策略的代码才可以屏蔽中断请求，常规任务中不应该屏蔽中断请求。

通过Future实现取消

private static ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();

public static void timedRun(Runnable r, long timeout, TimeUnit unit) {
Future<?> task = service.submit(r);
try {
task.get(timeout, unit);
} catch (InterruptedException | ExecutionException | TimeoutException e) {

} finally {
task.cancel(true);
}
}

关闭ExecutorService

ExecutorService提供了两种关闭方法：使用shutdown正常关闭，使用shutdownNow强行关闭。在进行强行关闭时，首先关闭当前正在进行的任务，然后返回所有尚未启动的任务清单。

处理未捕获的异常

Thread API提供了UncaughtExceptionHandler，检测出某个线程由于未捕获异常而终结的情况。在Android开发中，可以用来上报异常，发现问题及时修复。Thread的方法

public static void setDefaultUncaughtExceptionHandler(UncaughtExceptionHandler paramUncaughtExceptionHandler)
{
SecurityManager localSecurityManager = System.getSecurityManager();
if (localSecurityManager != null) {
localSecurityManager.checkPermission(new RuntimePermission("setDefaultUncaughtExceptionHandler"));
}
defaultUncaughtExceptionHandler = paramUncaughtExceptionHandler;
}

public static abstract interface UncaughtExceptionHandler
{
public abstract void uncaughtException(Thread paramThread, Throwable paramThrowable);
}

Android中提供了另一个方法，单独设置每个线程的未捕获异常处理，更加灵活。

public void setUncaughtExceptionHandler(UncaughtExceptionHandler handler) {
uncaughtHandler = handler;
}

JVM关闭钩子

在线上Java程序中经常遇到进程程挂掉，一些状态没有正确的保存下来，这时候就需要在JVM关掉的时候执行一些清理现场的代码。Java中得ShutdownHook提供了比较好的方案。
　　JDK在1.3之后提供了Java Runtime.addShutdownHook(Thread hook)方法，可以注册一个JVM关闭的钩子，这个钩子可以在以下几种场景被调用：
1）程序正常退出
2）使用System.exit()
3）终端使用Ctrl+C触发的中断
4）系统关闭
5）使用Kill pid命令干掉进程

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