Java并发编程那些事儿(七)——取消及关闭

这是并发编程系列的第七篇文章。上一篇介绍了Executor框架和线程池相关的内容，这一篇说一下任务的取消及关闭

俗话说的好，知道如何起飞很重要，但是知道如何平稳落地更重要。线程和任务的启动我们已经很清楚了，但是如何做到线程及任务安全的关闭及取消，也是有一定技巧的。

取消任务

大部分场景下，启动的任务都会按照计划正常的运行，然后结束。但是有些场景我们必须提前结束任务。比如

用户发送了取消请求。
超过了某个规定的时间。
发生了某种错误。
应用程序被关闭。

Java里面取消任务的执行一般有两种方法。

第一种方法，设置一个标志位，任务执行过程会检查该标志位，如果为true则结束任务。该方法对于执行阻塞调用的情况下会有缺陷，下面会详细说

第二种方法，通过中断来安全的结束任务。

标志位

假设有一个产生偶数的生成器，我们希望通过设置一个标志位来结束该任务，否则这个任务会一直运行下去。

定义一个偶数生成任务，示例代码如下

public class EvenGenerateTask implements Runnable{
    private int count = 0;
    //取消任务标志位
    private volatile boolean canceled = false;
    public synchronized int nextEven(){
        count += 2;
        return count;
    }
    @Override
    public void run() {
    //通过标志位判断任务是否运行
        while (!canceled){
           count = nextEven();
           System.out.println(count);
        }
    }
    public void stop(){
        this.canceled = true;
    }
}

启动任务，并通过标志位结束该任务。

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    EvenGenerateTask evenGenerateTask = new EvenGenerateTask();
    Thread thread = new Thread(evenGenerateTask);
    //启动偶数生成任务
    thread.start();
    //运行一秒钟
    Thread.sleep(1000);
    //停止偶数生成任务
    evenGenerateTask.stop();
}

上面的代码，可以安全的实现任务的取消操作，但是对于有阻塞方法调用的时候，可能情况就不同了。

假设将产生的偶数放到一个BlockQueue里面。来模拟一个针对偶数的生产者和消费者模式。

例如我们的代码写成这样

public void run() {
    int result = nextEven();
    while (!canceled){
        try {
            //任务有可能阻塞在此处，一直看不到canceled的值
            //也就是任务永远不会停止，除非接触阻塞。
            blockingQueue.put(result);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

上面的代码，put操作是个阻塞操作，如果队列满了，那么任务将会一直处于阻塞状态，根本不会检查取消标志位，所以无论我们是否调用了取消方法，都没办法取消任务了。

中断

对于上面的场景，一般通过中断的方式来安全的取消任务。

每个线程都有一个表示线程中断状态的标志位，当线程处于中断状态时，该标志位为true。此外每个线程还具有如下三个与中断相关的方法。

interrupt：该方法能够中断目标线程，并设置线程的中断状态。
isInterrupted：该方法会返回一个线程的中断状态。
interrupted：该方法可以清除当前线程的中断状态，并返回当前的值。

注意：调用interrupt方法时，只是向目标线程发送了中断的请求，并不代表线程会立刻中断正在执行的任务，也就是是否中断看心情。但是大部分都会立刻中断。

示例，通过中断取消偶数生成，核心代码如下

@Override
public void run() {
    int result = nextEven();
    //通过线程的中断状态，来决定是否退出任务
    while (!Thread.currentThread().isInterrupted()){
        try {
            blockingQueue.put(result);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
public void cancel(){
    //发送中断请求
    interrupt();
}

在上一篇文章中，我们推荐使用Executor的方式执行任务，不建议大家要使用Thread的方式。如果使用Executor的方式启动任务，（屏蔽了Thread的概念）该如何中止任务呢？答案就是Future。

Future提供了一个cancle方法，该方法接受一个boolean类型的参数，如果为true，且任务正在被某个线程执行，那么这个线程可以被中断。如果为false，表示任务如果没有启动，那么就不要启动了。

示例代码如下：

ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();
Future<?> task = exec.submit(evenGenerateTask);
try {
    task.get(5, TimeUnit.SECONDS);
} catch (ExecutionException | TimeoutException e) {
    //可以重新抛出异常
}finally {
    //超时没有返回的任务将被中断
    task.cancel(true);
}