Java：线程中的 while (true) { ... }` 循环不好吗？还有什么选择？

Question

线程中的 while (true) { ... } 循环是否不好？还有什么选择呢？

更新；我正在尝试...

我有大约 10,000 个线程，每个线程都消耗来自其私有队列的消息。我有一个线程一条一条地生成消息并将它们放入正确的消费者队列中。每个消费者线程无限循环，检查消息是否出现在其队列中并处理它。

Consumer.java 内部：

@Override
public void run() {
    while (true) {
        Message msg = messageQueue.poll();
        if (msg != null) {
            ... // do something with the message
        }
    }
}

生产者快速地将消息放入消费者消息队列中（每秒几百万条消息）。消费者应该尽快处理这些消息！

注意：while (true) { ... } 由生产者发送的 KILL 消息作为其最后一条消息终止。但是，我的问题是关于执行此消息传递的正确方法...

请参阅关于此设计的新问题。

Answer 1

您可以选择检查中断状态，而不是永远循环并中断或返回。

while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
    try {
        doWork();
        wait(1000);
    } catch (InterruptedException ex) {
        Thread.currentThread().interrupt();
    }
}

如果您的线程是由 ExecutorService 管理的任务，您只需调用 shutdownNow() 即可让它们全部正常结束。

Answer 2

while (!stop_running) { ... }

...也许？某种退出标志通常用于控制线程运行。

Answer 3

不是天生的，不是。您始终可以使用 break 或 return 进行保释。只要确保你确实（在某些时候）这样做了

问题是当你的线程无事可做时会发生什么？如果你只是循环检查一个条件，你的线程就会耗尽整个 CPU 而不做任何事。因此，请确保使用 wait 来让线程阻塞，或者如果没有任何内容可以 wait 则使用 sleep。

Answer 4

取决于“坏”的定义。这意味着尝试阅读代码的人必须在其他地方查找循环终止的原因。这可能会降低它的可读性。

这种心态发挥到了极致，导致了 COMEFROM 关键字的诞生。 http://en.wikipedia.org/wiki/COMEFROM

10 COMEFROM 40
20 INPUT "WHAT IS YOUR NAME? "; A$
30 PRINT "HELLO, "; A$
40 REM

Answer 5

首先，Dough Lea 对这个问题的直接回答：

使用裸自旋等待变量值几乎从来都不是一个好主意。使用 Thread.onSpinWait、Thread.yield 和/或阻塞同步可以更好地应对“最终”可能会很长的时间这一事实，尤其是当系统上的线程数多于内核数时。

http://gee.cs.oswego.edu/dl/html/j9mm。 html

Thead.onSpinWait 是随 Java 9 引入的。它可能看起来像这样。

while (true) {
    while (messageQueue.peek() == null) {
       Thread.onSpinWait();
    }
    // do something with the message
}

通过在自旋等待循环构造的每次迭代中调用此方法，调用线程向运行时指示它正在忙等待。运行时可以采取措施来提高调用自旋等待循环构造的性能。

https://docs.oracle。 com/javase/9​​/docs/api/java/lang/Thread.html#onSpinWait--

Answer 6

通常，您需要等待某种资源来完成工作，这会向您隐藏实际的线程详细信息。听起来您想实现自己的 spinlock。

这是我在 google 上找到的一些有关锁定的教程。

Answer 7

最好将终止条件放在 while (...) 行上，但有时终止条件只能在循环深处的某个位置进行测试。这就是 break 的用途（或例外）。事实上，也许你的线程必须永远运行，直到你的程序终止（使用System.exit）；那么 while (true) 绝对是正确的。

但也许您会问循环内应该包含什么内容。您需要确保包含一些阻塞操作，即某些函数调用，您的线程将等待其他人（另一个线程、另一个程序、操作系统）执行某些操作。如果您正在使用锁进行编程，或者从消息队列中读取，或者从文件或网络套接字中读取，或者进行其他一些阻塞 I/O 操作，则这通常是 Condition.wait。

请注意，睡眠通常不够。您无法知道其他参与者何时会做某事，因此无法避免醒来太频繁（从而不必要地消耗 CPU 时间）或太少醒来（因此无法及时对事件做出反应）。始终设计您的系统，以便当线程完成其作业时，它会通知正在等待该作业的任何人（通常使用 Condition.signal 或通过加入）。

Answer 8

如果有办法退出循环，那么 while (true) 也不错，否则调用将无限期地运行。

对于 10000 个线程来说，执行 while(true) 调用是不好的做法...为什么不在线程上使用 sleep() 来允许其他线程运行或如果线程完成运行，退出策略是什么？

Answer 9

虽然以上所有答案都是正确的，但我想建议这个，因为我自己也遇到过这种情况：
您可以使用一个标志：

isRunning=true;
while(isRunning){
   //do Something
}

稍后，在完成从缓冲区或数据文件的读取后，确保 isRunning 设置为 false。

Answer 10

我通常使用一个名为“done”的类属性布尔值，然后线程的运行方法看起来像

done = false;
while( !done ) {
    // ... process stuff
}

你可以设置done=true来终止循环。这可以从循环内部完成，或者您可以使用另一种方法来设置它，以便其他线程可以拔出插头。

Answer 11

假设有一个标准的 BlockingQueue，您似乎正忙于等待。使用 take 而不是 poll。

除此之外，在我看来，for (;;) 比 while (true) 更好。

Answer 12

如果我做你正在谈论的事情，我会尝试这样做：

private Object lock = new Object();    

public void run(){
    while(true){
        synchronized(lock){
            Message msg = messageQueue.poll();
            if (msg != null) {
                ... // do something with the message
            }else{
                try{
                    lock.wait();
                }catch(InterruptedException e){
                    e.printStackTrace();
                    continue;
                }
            }
        }
    }
}

这可以让你确保你的消息队列上没有任何并发​​修改异常，以及当没有消息时你不会使用CPU时间while(true) 循环。现在您只需要确保当您向 messageQueue 添加某些内容时，您可以调用 lock.notifyAll() 以便线程知道再次运行。