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多线程之两阶段终止模式

article 2025/2/21 4:01:36

两阶段终止模式

当某些线程正在运行时，如何去正确终止线程，如果直接强制终止线程（如调用 Thread.stop()）会带来以下问题：

资源未释放：线程可能持有锁、打开文件或网络连接未关闭。
数据不一致：线程可能正在修改共享数据，突然终止会导致数据损坏。
不可控性：无法保证线程在安全点终止。

两阶段终止模式（Two-Phase Termination Pattern）是一种多线程编程中安全终止线程的设计模式。它的核心思想是：在终止线程前，先发出终止请求（第一阶段），然后线程在完成必要清理工作后再真正终止（第二阶段）。这种模式避免了直接强制终止线程导致的资源泄露、数据不一致等问题

简单来说就是在一个线程T1中如何优雅的终止线程T2，给T2一个料理后事的机会

两阶段终止的实现步骤

第一阶段：发出终止请求

设置一个终止标志位，通知线程需要终止。
如果线程处于阻塞状态（如 sleep()、wait()），需要通过**中断（Interrupt）**唤醒它。

第二阶段：线程响应终止请求

线程检测到终止标志位或中断信号后，停止接受新任务。
执行清理工作（如释放锁、关闭文件）。
安全终止线程。

如果你依然认为难以理解，可以用狼人杀的角度来解释一下：

使用Thread.stop()等强制终止线程，就是夜间被狼刀了，而两阶段终止模式是白天被票决，你还有发表遗言的机会

代码实现

这里启用了一个监控线程，在监控线程中用了一个死循环，并且用线程的中断状态作为标志位，如果线程在运行时被打断可直接进入第二阶段，若是线程在睡眠中被打断，在捕获InterruptedException后，重新设置中断状态，以便标志位终止线程

public class TwoPhase {
    /**
     * 两阶段终止模式:
     *  在一个线程T1中如何优雅的终止线程T2，给T2一个料理后事的机会
     */
    private Thread monitor;

    // 启动监控线程
    public void start(){
        monitor = new Thread(() -> {
            while (true){
                Thread current = Thread.currentThread();
                if (current.isInterrupted()){ // 判断线程中断状态
                    System.err.println("线程被打断，料理后事中.............");
                    break;
                }
                try {
                    Thread.sleep(2000);
                    System.out.println("记录线程日志--------------------");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                    System.err.println("------------->重置线程打断标识");
                    current.interrupt();
                }
            }
            System.out.println("--------------线程已终止-----------------");
        });
        monitor.start();
    }
    // 终止监控线程
    public void stop(){
        monitor.interrupt();
    }
}

此时可以创建一个测试类，启动监控线程，等待几秒之后用stop终止该线程

public class TwoPhaseTest {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        TwoPhase twoPhase = new TwoPhase();
        twoPhase.start();
        Thread.sleep(7000);
        twoPhase.stop();
    }
}

控制台会依次输出信息：

记录线程日志--------------------
记录线程日志--------------------
记录线程日志--------------------
java.lang.InterruptedException: sleep interrupted
	at java.base/java.lang.Thread.sleep(Native Method)
	at juc2.TwoPhase.lambda$start$0(TwoPhase.java:20)
	at java.base/java.lang.Thread.run(Thread.java:834)
------------->重置线程打断标识
线程被打断，料理后事中.............
--------------线程已终止-----------------