如何在Java中經過一定時間後停止執行
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1.概述
在本文中，我們將學習如何在特定時間後結束長時間運行的執行。我們將探討該問題的各種解決方案。另外，我們將介紹他們的一些陷阱。
2.使用循環
想像一下，我們正在循環處理一堆項目，例如電子商務應用程序中產品項目的一些詳細信息，但是可能沒有必要完成所有項目。
實際上，我們只想處理特定時間，然後，我們要停止執行，並顯示該時間之前列表已處理的所有內容。
讓我們看一個簡單的例子：
long start = System.currentTimeMillis();
long end = start + 30*1000;
while (System.currentTimeMillis() < end) {
// Some expensive operation on the item.
}在這裡，如果時間超過了30秒的限制，則循環將中斷。上述解決方案中有一些值得注意的要點：
- 準確性低：該循環的運行時間可能超過所施加的時間限制。這將取決於每次迭代可能花費的時間。例如，如果每次迭代最多可能需要7秒，那麼總時間可能最多為35秒，這比所需的30秒的時限長了大約17％。
- 阻塞：主線程中的這種處理可能不是一個好主意，因為它將長時間阻塞它。相反，這些操作應與主線程解耦
在下一節中，我們將討論基於中斷的方法如何消除這些限制。
3.使用中斷機制
在這裡，我們將使用一個單獨的線程來執行長時間運行的操作。主線程將在超時時向工作線程發送一個中斷信號。
如果輔助線程仍處於活動狀態，它將捕獲該信號並停止其執行。如果工作線程在超時之前完成，則不會對工作線程產生任何影響。
讓我們看一下worker線程：
class LongRunningTask implements Runnable {
@Override
public void run() {
try {
while (!Thread.interrupted()) {
Thread.sleep(500);
}
} catch (InterruptedException e) {
// log error
}
}
}在這裡， Thread.sleep模擬了長時間運行的操作。取而代之的是，可以進行任何其他操作。檢查中斷標誌很重要，因為並非所有操作都是可中斷的。因此，在這種情況下，我們應該手動檢查該標誌。
另外，我們應該在每次迭代中檢查該標誌，以確保線程最多在一次迭代的延遲內停止執行自身。
接下來，我們將介紹三種發送中斷信號的機制。
3.1 使用Timer
另外，我們可以創建一個TimerTask來在超時時中斷工作線程：
class TimeOutTask extends TimerTask {
private Thread t;
private Timer timer;
TimeOutTask(Thread t, Timer timer){
this.t = t;
this.timer = timer;
}
public void run() {
if (t != null && t.isAlive()) {
t.interrupt();
timer.cancel();
}
}
}在這裡，我們定義了一個TimerTask ，在創建它時會使用一個工作線程。一旦調用其run方法，它將中斷工作線程。在指定的延遲後， Timer將觸發TimerTask
Thread t = new Thread(new LongRunningTask());
Timer timer = new Timer();
timer.schedule(new TimeOutTask(t, timer), 30*1000);
t.start();3.2 使用方法Future#get
我們也可以使用Future get方法來代替Timer ：
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
Future future = executor.submit(new LongRunningTask());
try {
f.get(30, TimeUnit.SECONDS);
} catch (TimeoutException e) {
f.cancel(true);
} finally {
service.shutdownNow();
}在這裡，我們使用ExecutorService Future實例的工作線程，該線程的get方法將阻塞主線程直到指定的時間。在指定的超時後，它將引發TimeoutException在catch塊，我們可以通過調用中斷工作者線程cancel了對方法F uture對象。
與前一種方法相比，此方法的主要好處是它使用池來管理線程，而Timer僅使用單個線程（無池） 。
3.3 使用ScheduledExcecutorSercvice
我們還可以使用ScheduledExecutorService中斷任務。 ExecutorService的擴展，並提供了與其他功能相同的功能，其中包括一些用於處理執行計劃的方法。這可以在設置的時間單位延遲一定時間後執行給定任務：
ScheduledExecutorService executor = Executors.newScheduledThreadPool(2);
Future future = executor.submit(new LongRunningTask());
executor.schedule(new Runnable(){
public void run(){
future.cancel(true);
}
}, 1000, TimeUnit.MILLISECONDS);
executor.shutdown();newScheduledThreadPool方法創建了一個大小為2的預定線程池。 ScheduledExecutorService# schedule方法採用Runnable ，延遲值和延遲單位。
上面的程序將任務計劃為從提交之日起一秒鐘後執行。該任務將取消原始的長期運行任務。
請注意，與以前的方法不同，我們不會通過調用Future#get方法來阻塞主線程。因此，它是所有上述方法中最優選的方法。
4.可以保證經過一定時間後停止執行嗎？
無法保證一定時間後停止執行。主要原因是並非所有的阻塞方法都是可中斷的。實際上，只有少數定義明確的方法可以中斷。因此，如果線程被中斷並設置了標誌，則在到達這些可中斷方法之一之前，不會發生任何其他事情。
例如， read和write方法只是，如果他們在調用與創建的流中斷InterruptibleChannel 。 BufferedReader不是可中斷的流 。因此，如果線程使用它讀取文件，則read方法中阻塞的該線程上interrupt()是沒有用的。
但是，我們可以在每次循環讀取後顯式檢查中斷標誌。這樣可以保證一定的延遲來停止線程。但是，這不能保證在嚴格的時間後停止線程，因為我們不知道讀取操作可能花費多少時間。
另一方面， Object wait方法是可中斷的。因此，在設置了中斷標誌後wait方法中阻塞的線程將立即引發InterruptedException
我們可以通過在方法簽名中throws InterruptedException來識別阻塞方法。
一個重要的建議是避免使用不推薦使用的Thread.stop()方法。停止線程會使它解鎖它已鎖定的所有監視器。發生這種情況是由於ThreadDeath異常在堆棧上傳播。
如果先前由這些監視器保護的任何對象處於不一致狀態，則不一致的對象將對其他線程可見。這會導致很難發現和推理的任意行為。
5.結論
在本教程中，我們學習了在給定時間後停止執行的各種技術，以及每種技術的優缺點。