第7章 取消与关闭
一个在行为良好的软件与勉强运行的软件之间的最主要区别就是，行为良好的软件能很完善地处理失败、关闭和取消等过程。
取消某个操作的原因很多：
- 用户取消。
- 有时间限制的操作。例如，某个应用程序需要在有限时间内搜索问题空间，并在这个时间内选择最佳的解决方案。
- 应用程序事件。例如，应用程序对某个问题空间进行分解并搜索，从而使不同的任务可以搜索问题空间中的不同区域。当其中一个任务找到了解决方案时，所有其他仍在搜索的任务都将被取消。
- 错误。当出现异常时。
- 关闭。当服务关闭时，取消任务。
在Java中没有一种安全的抢占式方法来停止线程，因此也就没有安全的抢占式方法来停止任务。只有一些协作式的机制，使请求取消的任务和代码都遵循一种协商好的协议。
一个可取消的任务必须拥有取消策略（Cancellation Policy），在这个策略中将详细地定义取消操作的“How”、“When”以及“What”，即其他代码如何（How）请求取消该任务。任务在何时（When）检查是否已经请求了取消，以及在响应取消请求时应该执行哪些（What）操作。
在Thread中包含了中断线程以及查询中断状态的方法。interrupt方法能中断目标线程，而isInterrupted方法能返回目标线程的中断状态。静态的interrupted方法将清除当前线程的中断状态，并返回它之前的值，这也是清除中断状态的唯一方法。
阻塞库方法，例如Thread.sleep和Object.wait等，都会检查线程何时中断，并且在发现中断时提前返回。它们在响应中断时执行的操作包括：清除中断状态，抛出InterruptedException，表示阻塞操作由于中断而提前结束。JVM并不能保证阻塞方法检测到中断的速度，但在实际情况中响应速度还是非常快的。
调用interrupt并不意味着立即停止目标线程正在进行的工作，而只是传递了请求中断的消息。
对中断操作的正确理解是：它并不会真正地中断一个正在运行的线程，而只是发出中断请求，然后由线程在下一个合适的时刻中断自己。（这些时刻也被称为取消点）。
在使用静态的interrupted时应该小心，因为它会清除当前线程的中断状态。如果在调用interrupted时返回了true，那么除非你想屏蔽这个中断，否则必须对它进行处理——可以抛出InterruptedException，或者通过再次调用interrupt来恢复中断状态。
通常中断是实现取消的最合理方式。
正如任务中应该包含取消策略一样，线程同样应该包含中断策略。中断策略规定线程如何解释某个中断请求——当发现中断请求时，应该做哪些工作（如果需要的话），哪些工作单元对于中断来说是原子操作，以及以多快的速度来响应中断。
当检查到中断请求时，任务并不需要放弃所有的操作——它可以推迟处理中断请求，并直到某个更合适的时刻。因此需要记住中断请求，并在完成当前任务后抛出InterruptedException或者表示已收到中断请求。这项技术能够确保在更新过程中发生中断时，数据结构不会被破坏。
任务不应该对执行该任务的线程的中断策略做出任何假设，除非该任务被专门设计为在服务中运行，并且在这些服务中包含特定的中断策略。无论任务把中断视为取消，还是其他某个中断响应操作，都应该小心地保存执行线程的中断状态。如果除了将InterruptedException传递给调用者外还需要执行其他操作，那么应该在捕获InterrruptedException之后恢复中断状态：
Thread.currentThread().interrupt();
由于每个线程拥有各自的中断策略，因此除非你知道中断对该线程的含义，否则就不应该中断这个线程。
批评者曾嘲笑Java的中断功能，因为它没有提供抢占式中断机制，而且还强迫开发人员必须处理InterruptedException。然而，通过推迟中断请求的处理，开发人员能制定更灵活的中断策略，从而使应用程序在响应性和健壮性之间实现合理的平衡。
只有实现了线程中断策略的代码才可以屏蔽中断请求。在常规的任务和库代码中都不应该屏蔽中断请求。
对于那些由于执行不可中断操作而被阻塞的线程，可以使用类似于中断的手段来停止这些线程，但这要求我们必须知道线程阻塞的原因。
Java.io包中的同步Socket I/O。在服务器应用程序中，最常见的阻塞I/O形式就是对套接字进行读取和写入。虽然InputStread和OutputStream中的read和write等方法都不会响应中断，但通过关闭底层的套接字，可以使得由于执行read或write等方法而被阻塞的线程抛出一个SocketException。
Java.io包中的同步I/O。当中断一个正在InterruptibleChannel上等待的线程时，将抛出ClosedByInterruptException并关闭链路（这还会使得其他在这条链路上阻塞的线程同样抛出ClosedByInterruptException）。当关闭一个InterruptibleChannel时，将导致所有在链路操作上阻塞的线程都抛出AsynchronousCloseException。大多数标准的Channel都实现了InterruptibleChannel。
Selector的异步I/O。如果一个线程在调用Selector.select方法（在java.nio.channels中）时阻塞了，那么调用close或wakeup方法会使线程抛出ClosedSelectorException并提前返回。
获取某个锁。如果一个线程由于等待某个内置锁而阻塞，那么将无法响应中断，因为线程认为它肯定会获得锁，所以将不会理会中断请求。但是，在Lock类中提供了lockInterruptibly方法，该方法允许在等待一个锁的同时仍能响应中断。
正确的封闭原则是：除非拥有某个线程，否则不能对该线程进行操控。例如，中断线程或者修改线程的优先级等。
线程有一个相应的所有者，即创建该线程的类。因此线程池是其他工作者线程的所有者，如果要中断这些线程，那么应该使用线程池。
与其他封闭对象一样，线程的所有权是不可传递的：应用程序可以拥有服务，服务也可以拥有工作者线程，但应用程序并不能拥有工作者线程，因此应用程序不能直接停止工作者线程。相反，服务应该提供生命周期方法（Lifecycle Method）来关闭它自己以及它所拥有的线程。这样，当应用程序关闭该服务时，服务就可以关闭所有的线程了。在ExecutorService中提供了shutdown和shutdownNow等方法。同样，在其他拥有线程的服务中也应该提供类似的关闭机制。
任何代码都可能抛出一个RuntimeException。每当调用另一个方法时，都要对它的行为保持怀疑，不要盲目地认为它一定会正常返回，或者一定会抛出在方法原型中声明的某个已检查异常。对调用的代码越不熟悉，就越应该对其代码行为保持怀疑。
public void run() { Throwable thrown = null; try { while (!isInterrupted()) { runTask(getTaskFromWorkQueue()); } } catch (Throwable e) { thrown = e; } finally { threadExited(this, thrown); } }
在上面的代码中给出了如何在线程池内部构建一个工作者线程。如果任务抛出了一个未检查异常，那么它将使线程终结，但会首先通知框架该线程已经终结。然后，框架可能会用新的线程来代替这个工作线程，也可能不会，因为线程池正在关闭，或者当前已有足够多的线程能满足需要。ThreadPoolExecutor和Swing都通过这项技术来确保行为糟糕的任务不会影响到后续任务的执行。当编写一个向线程池提交伤的工作者线程类时，或者调用不可信的外部代码时（例如动态加载的插件），使用这些方法中的某一种可以避免某个编写的糟糕的任务或插件不会影响调用它的整个线程。
在正常关闭中，JVM首先调用所有已注册的关闭钩子（Shutdown Hook）。关闭钩子是指通过Runtime.addShutdownHook注册的但尚未开始的线程。JVM并不能保证关闭钩子的调用顺序。在关闭应用程序线程时，如果有（守护或非守护）线程仍然在运行，那么这些线程接下来将与关闭进程并发执行。当所有的关闭钩子都执行结束时，如果runFinalizersOnExit为true，那么JVM将运行终结器，然后再停止。JVM并不会停止或中断任何在关闭时仍然运行的应用程序线程。当JVM最终结束时，这些线程将被强行结束。如果关闭钩子或终结器没有执行完成，那么正常关闭进程“挂起”并且JVM必须被强行关闭。当被强行关闭时，只是关闭JVM，而不会运行关闭钩子。
线程可分为两种：普通线程和守护线程。
当创建一个新线程时，新线程将继承创建它的线程的守护状态，因此在默认情况下，主线程创建的所有线程都是普通线程。
