停止在 Java 中執行更多代碼

1. 概述

我們知道，Java 中可以在一定時間後停止執行。有時，在某些情況下，我們可能希望在某些條件下停止執行進一步的代碼。在本教程中，我們將探索此問題的不同解決方案。

2.問題介紹

當我們想要終止長時間運行的進程、中斷正在運行的Thread,或處理異常情況時，停止執行更多代碼可能很有用。這增強了我們計劃的控制力和靈活性。

停止執行更多代碼可以實現高效的資源利用，允許正確的錯誤處理，並允許優雅地處理意外情況。這在以下領域可能會有所幫助：

• 高效的CPU利用率
• 內存管理
• 文件和 I/O 資源
• 能源管理

一個例子是在後台運行Thread 。我們知道創建和運行Thread計算成本很高。當我們不再需要後台Thread,我們應該中斷並停止它以節省計算資源：

@Override
 public void run() {
 while (!isInterrupted()) {
 if (isInterrupted()) {
 break;
 }
 // complex calculation
 }
 }

3.使用return語句

從數學上講，非負整數 n 的階乘（表示為 n!）是從 1 到 n 的所有正整數的乘積。階乘函數可以遞歸地定義：

n! = n * (n - 1)!
 0! = 1

下面的calculateFactorial(n)方法計算所有小於或等於n的正整數的乘積：

int calculateFactorial(int n) {
 if (n <= 1) {
 return 1; // base case
 }
 return n * calculateFactorial(n - 1);
 }

在這裡，我們使用return語句作為該遞歸函數的基本情況。如果n等於或小於1 ，則該函數返回1 。但如果n大於或等於2 ，該函數將計算階乘並返回值。

return語句的另一個例子是下載文件。如果download()方法中的fileUrl和destinationPath為null或為空，我們將停止執行進一步的代碼：

void download(String fileUrl, String destinationPath) throws MalformedURLException {
 if (fileUrl == null || fileUrl.isEmpty() || destinationPath == null || destinationPath.isEmpty()) {
 return;
 }
 // execute downloading
 URL url = new URL(fileUrl);
 try (InputStream in = url.openStream(); FileOutputStream out = new FileOutputStream(destinationPath)) {
 byte[] buffer = new byte[1024];
 int bytesRead;
 while ((bytesRead = in.read(buffer)) != -1) {
 out.write(buffer, 0, bytesRead);
 }
 } catch (IOException e) {
 throw new RuntimeException(e);
 }
 }

4. 在循環中使用break語句

要計算數組的總和，我們可以使用一個簡單的 Java for循環。但是，當數組中存在負值時，該方法停止計算數組的進一步值，並且break語句終止循環。結果，控制流被重定向到緊跟在for loop結束之後的語句：

int calculateSum(int[] x) {
 int sum = 0;
 for (int i = 0; i < 10; i++) {
 if (x[i] < 0) {
 break;
 }
 sum += x[i];
 }
 return sum;
 }

要退出循環的特定迭代，我們可以使用break語句退出循環範圍：

@Test
 void givenArrayWithNegative_whenStopExecutionInLoopCalled_thenSumIsCalculatedIgnoringNegatives() {
 StopExecutionFurtherCode stopExecutionFurtherCode = new StopExecutionFurtherCode();
 int[] nums = { 1, 2, 3, -1, 1, 2, 3 };
 int sum = stopExecutionFurtherCode.calculateSum(nums);
 assertEquals(6, sum);
 }

5. 在標記循環中使用break語句

帶標籤的break終止外循環。一旦外循環完成其迭代，程序的執行自然會轉移到後續語句。

這裡， processLines()方法接受一個String數組並打印該行。但是，當程序在數組中遇到stop時，它會停止打印該行並使用break語句退出標記循環的範圍：

int processLines(String[] lines) {
 int statusCode = 0;
 parser:
 for (String line : lines) {
 System.out.println("Processing line: " + line);
 if (line.equals("stop")) {
 System.out.println("Stopping parsing...");
 statusCode = -1;
 break parser; // Stop parsing and exit the loop
 }
 System.out.println("Line processed.");
 }
 return statusCode;
 }

6. 使用boolean變量

要停止執行更多代碼，我們可以使用標誌變量. System.exit(0)通常用於終止當前正在運行的 Java 程序，退出狀態為0 。

在這裡，我們使用條件語句來確定程序是否應該繼續運行或終止：

public class StopExecutionFurtherCode {

 boolean shouldContinue = true;

 int performTask(int a, int b) {
 if (!shouldContinue) {
 System.exit(0);
 }
 return a + b;
 }

 void stop() {
 this.shouldContinue = false;
 }
 }

如果shouldContinue為false ，我們會在到達return語句之前使用System.exit(0)終止程序。

如果使用參數10和20調用performTask()方法，並且shouldContinue狀態為false ，則程序將停止執行。此方法不是給出數字的總和，而是終止程序：

StopExecutionFurtherCode stopExecution = new StopExecutionFurtherCode();
 stopExecution.stop();
 int performedTask = stopExecution.performTask(10, 20);

進行批處理時，有很多長時間運行的任務。我們可以在完成批處理後通知操作系統狀態。當我們使用System.exit(statusCode)時，操作系統可以判斷關閉是正常還是異常。我們可以使用System.exit(0)進行正常關閉，使用System.exit(1)進行異常關閉。

7. 使用Exception

異常是應用程序面臨的意外錯誤或異常情況，需要適當處理。了解錯誤和異常非常重要。在這個例子中，我們需要泛型來檢查參數類型。如果參數類型是Number,我們使用Exception來停止方法的執行：

<T> T stopExecutionUsingException(T object) {
 if (object instanceof Number) {
 throw new IllegalArgumentException("Parameter can not be number.");
 }
 T upperCase = (T) String.valueOf(object).toUpperCase(Locale.ENGLISH);
 return upperCase;
 }

在這裡，我們看到每當我們傳遞一個Number作為參數時，它就會拋出一個Exception 。另一方面，如果我們傳遞String作為輸入參數，它將返回給定 S tring的大寫：

@Test
 void givenName_whenStopExecutionUsingExceptionCalled_thenNameIsConvertedToUpper() {
 StopExecutionFurtherCode stopExecutionFurtherCode = new StopExecutionFurtherCode();
 String name = "John";
 String result1 = stopExecutionFurtherCode.stopExecutionUsingException(name);
 assertEquals("JOHN", result1);
 try {
 Integer number1 = 10;
 assertThrows(IllegalArgumentException.class, () -> {
 int result = stopExecutionFurtherCode.stopExecutionUsingException(number1);
 });
 } catch (Exception e) {
 Assert.fail("Unexpected exception thrown: " + e.getMessage());
 }
 }

在此示例中，我們使用了 Java 泛型的基礎知識。泛型對於類型安全、編譯時類型檢查、集合框架等很有用。

8. 在Thread中使用interrupt()方法

讓我們創建一個名為InterruptThread類，以便在正在運行的線程中使用interrupt()方法。

當一個線程被中斷時，它會設置該線程的中斷標誌，表明它已被請求停止。如果線程收到中斷信號，它將停止程序中的while loop範圍：

class InterruptThread extends Thread {
 @Override
 public void run() {
 while (!isInterrupted()) {
 if (isInterrupted()) {
 break;
 }
 // business logic
 }
 }
 }

我們需要使用start()方法啟動一個線程並暫停程序2000ms。然後使用interrupt()信號停止while loop中的執行並停止線程：

@Test
 void givenThreadRunning_whenInterruptCalled_thenThreadExecutionIsStopped() throws InterruptedException {
 InterruptThread stopExecution = new InterruptThread();
 stopExecution.start();
 Thread.sleep(2000);
 stopExecution.interrupt();
 stopExecution.join();
 assertTrue(!stopExecution.isAlive());
 }

9. 結論

在本文中，我們探索了多種編程方法來停止 Java 程序中進一步代碼的執行。要停止程序，我們可以使用System.exit(0)立即終止。或者， return和break語句有助於退出特定方法或循環，而異常則允許中斷代碼執行。

與往常一樣，本文的完整代碼示例可以在 GitHub 上找到。