Java中停止线程执行的方法

Java中停止线程执行的方法

一、暂停或停止线程的理论

在Java编程中，要暂停或停止当前正在运行的线程，有几种方法。对于把线程转入睡眠Sleep状态，使用Thread.sleep()是最正确的方式。或许有人会问，为什么不使用等待wait()或通知notify()？要知道，使用等待或通知都不是很好的方式。
线程可以使用等待wait()实现被阻塞，这属于条件等待的方式，当条件满足后，又会从阻塞转为等待状态。尽管可以在等待wait()条件那里放一个超时设置，但等待wait()的设计目的不是这样的，等待wait()在设计上是用于Java线程间的通信。
而使用睡眠sleep()方式，可以让线程从当前开始睡眠指定的时间。注意不要使用睡眠sleep()方式去代替等待wait()或通知notify()，反之亦然。
Java线程通信的例子： http://javarevisited.blogspot.sg/2013/12/inter-thread-communication-in-java-wait-notify-example.html
等待wait()或通知notify()不应该用于暂停线程，还有一个原因，等待wait()或通知notify()需要一个锁。只能从一个同步的方法或同步的代码块去调用它们，获取锁和释放锁的开销是比较大的。而且，只是暂停线程的话，无需引入锁机制。
sleep()与wait()还有一点不同，sleep()会把当前的线程转入等待状态，它不会释放它持有的任何锁，而wait()使得线程转入阻塞状态，会释放掉自己持有的锁。
总之，Java多线程编程并不简单，即使是简单的任务，如创建线程、停止线程或暂停线程，都需要认真掌握Java API。

二、暂停或停止线程的实战

下面的例子中，要暂停线程，可以使用Thread.sleep()或TimeUnit.sleep()方法。例子中，有两个线程，主线程由JVM启动，它执行main()方法。第二个线程叫T1，它由主线程创建，用于循环运行游戏。我们传递的Runnable任务是一个无限循环，会一直运行直到我们停止它。注意看，我使用了volatile关键字。
主线程首先启动T1线程，再使用stop()方法停止线程。
在这个例子中，我们有两种方法停止线程的运行，使用Thread.sleep()方法或者是使用TimeUnit.sleep()方法。TimeUnit类既可以指定秒即TimeUnit.SECONDS，又可以指定毫秒即TimeUnit.MILLISECONDS。总的来说，使用TimeUnit的sleep()方法，使得代码更为易读。

import static java.lang.Thread.currentThread;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class ThreadPauseDemo{
    public static void main(String args[]) throws InterruptedException {
        Game game = new Game();
        Thread t1 = new Thread(game, "T1");
        t1.start();
        // 现在停止Game线程
        System.out.println(currentThread().getName() + " is stopping game thread");
        game.stop();
        // 查看Game线程停止的状态
        TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(200);
        System.out.println(currentThread().getName() + " is finished now");
    }
}

class Game implements Runnable{
    private volatile boolean isStopped = false;
    public void run(){
        while(!isStopped){
            System.out.println("Game thread is running......");
            System.out.println("Game thread is now going to pause");
            try{
                Thread.sleep(200);
            } catch(InterruptedException e){
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("Game thread is now resumed......");
        }
        System.out.println("Game thread is stopped......");
    }
    public void stop(){
        isStopped = true;
    }
}

程序输出如下：
Game thread is running......
main is stopping game thread
Game thread is now going to pause
Game thread is now resumed......
Game thread is stopped......
main is finished now

注：
volatile关键字：当一个共享变量被volatile修饰时，它会保证修改的值会立即被更新到主存，当有其他线程需要读取这个值时，它会去主内存中读取新值。volatile关键字保证了可见性。普通的共享变量不能保证可见性，因为普通共享变量被修改之后，什么时候被写入主存是不确定的，当其他线程去读取时，此时内存中可能还是原来的旧值，因此无法保证可见性。
通过synchronized和Lock也能够保证可见性，synchronized和Lock能保证同一时刻只有一个线程获取锁然后执行同步代码，并且在释放锁之前会将对变量的修改刷新到主存当中。因此可以保证可见性。
一个共享变量（类的成员变量、类的静态成员变量）被volatile修饰之后，那么它就具备了两层语义：
1. 保证了不同线程对这个变量进行操作时的可见性，即一个线程修改了某个变量的值，这新值对其他线程来说是立即可见的。
2. 禁止进行指令重排序。
volatile关键字禁止指令重排序有两层意思：
1. 当程序执行到volatile变量的读操作或者写操作时，在其前面的操作的更改肯定全部已经进行，且结果已经对后面的操作可见；在其后面的操作肯定还没有进行。
2. 在进行指令优化时，不能将在对volatile变量访问的语句放在其后面执行，也不能把volatile变量后面的语句放到其前面执行。
volatile一般情况下不能代替sychronized，因为volatile不能保证操作的原子性，即使只是i++，实际上也是由多个原子操作组成：read i; inc; write i，假如多个线程同时执行i++，volatile只能保证他们操作的i是同一块内存，但依然可能出现写入脏数据的情况。

三、sleep()方法总结

Thread.sleep()方法可以让线程暂停或停止，它还有一些细节需要注意：
1. Thread.sleep()方法是一个静态方法，它总是可以让当前的线程转入睡眠。
2. 可以调用interrupt()方法把当前睡眠的线程唤醒。
3. sleep()方法不能保证线程能精准地在指定那一毫秒内转入睡眠，它的精度取决于系统的计时器。
4. 它不会释放它所获得的锁。