如何优雅地停止 ExecutorService 中的线程

本文介绍了如何在 Java 中停止 ExecutorService 中的线程。重点在于理解 Java 中线程停止的机制，即通过设置中断标志来通知线程停止。文章详细解释了如何利用 ExecutorService 的 shutdownNow() 方法结合线程内部的中断状态检查，实现优雅地停止线程，并避免直接粗暴地终止线程导致数据丢失或状态不一致。同时，讨论了在特定场景下如何处理线程超时的情况。

停止 ExecutorService 中的线程：优雅地终止任务

在并发编程中，ExecutorService 是一个强大的工具，用于管理和执行线程。然而，有时我们需要停止正在运行的线程，例如，当任务超时或出现错误时。直接强制终止线程是不推荐的做法，因为它可能导致数据损坏或状态不一致。Java 提供了更优雅的方式来停止线程，即通过中断机制。

理解中断机制

Java 的线程中断机制是一种协作机制。当一个线程被中断时，并不会立即停止执行，而是会设置一个中断标志。被中断的线程需要定期检查这个标志，并根据标志的状态来决定是否停止执行。

public class MyTask implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
            // 执行任务
            try {
                // 模拟耗时操作
                Thread.sleep(100);
                System.out.println("Task is running...");
            } catch (InterruptedException e) {
                // 捕获中断异常，表示线程被中断
                Thread.currentThread().interrupt(); // 重新设置中断标志，以便后续处理
                System.out.println("Task is interrupted!");
                break; // 退出循环，停止任务
            }
        }
        System.out.println("Task is finished!");
    }
}

在上面的代码中，MyTask 实现了 Runnable 接口，并在 run() 方法中执行任务。while 循环条件 !Thread.currentThread().isInterrupted() 检查当前线程是否被中断。如果线程被中断，isInterrupted() 方法返回 true，循环退出，任务停止。

需要注意的是，Thread.sleep() 方法在被中断时会抛出 InterruptedException 异常。在捕获到这个异常后，我们需要重新设置中断标志 Thread.currentThread().interrupt()，以便在循环的下一次迭代中能够正确地检测到中断状态。

使用 shutdownNow() 方法

ExecutorService 提供了 shutdownNow() 方法，用于尝试停止所有正在执行的任务，并停止处理正在等待的任务。shutdownNow() 方法会返回一个 List，其中包含所有尚未开始执行的任务。

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ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);

// 提交任务
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    executor.submit(new MyTask());
}

// 尝试停止所有正在执行的任务
List notStartedTasks = executor.shutdownNow();

// 处理未开始执行的任务
System.out.println("Not started tasks: " + notStartedTasks.size());

// 注意：shutdownNow() 之后，executor 无法再提交新的任务

shutdownNow() 方法会尝试中断所有正在执行的线程。但是，如果线程没有正确地处理中断信号，则可能无法停止。因此，在任务的代码中，我们需要确保能够正确地处理中断信号。

处理超时情况

在某些情况下，我们希望在一段时间后停止线程，即使线程没有完成任务。可以使用 CountDownLatch 来实现这个功能。

ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);
List