使用Future停止超时任务

今天学了下多线程中超时任务的处理，这里和大家分享下，遇到了点问题没能解决，留下来希望大家帮我解疑啊。

在JAVA中停止线程的方法有多种，有一种是结合ExecutorService和Future的使用，停止在线程池中超时的任务。
这种情况下处理的都是比较耗时的操作，比如请求资源，数据库查询等，当超过一定时间没有返回结果，就结束线程，提高响应速度。

具体步骤如下：

1. 实现Runnable接口或者Callable接口，分别实现run方法或者call方法，在方法中执行耗时操作。
2. 将步骤1中的耗时操作线程放入到线程池中（通过ExecutorService.submit方法），这个线程池由ExecutorService来管理。
3. 步骤2中的submit方法会返回一个Future对象，这个Future对象得到耗时操作的执行结果。Future的get(long timeout, TimeUnit unit)将会在指定的时间内去获得执行结果，如果操作还没执行完，就会抛出TimeoutException，在捕获这个超时异常时就可以取消耗时任务的执行(通过Future.cancel(true)).

 

下面是一个下载大文件的程序，如果下载任务超时将关闭任务。
(DownloadTask.java: 下载任务)

 1 class DownloadTask implements Runnable {
 2     private String filename;
 3     // 接收在run方法中捕获的异常，然后自定义方法抛出异常
 4     private Throwable exception;
 5     //是否关闭此下载任务
 6     private boolean isStop = false;
 7     
 8     public void setStop(boolean isStop) {
 9         this.isStop = isStop;
10     }
11 
12     public DownloadTask(String filename) {
13         this.filename = filename;
14     }
15 
16     /**
17      * 下载大数据
18      * 
19      * @param filename
20      * @throws FileNotFoundException
21      *             , IOException
22      */
23     private void download() throws FileNotFoundException, IOException {
24         File file = new File(filename);
25         File saveFile = null;
26         String[] names = filename.split("/");
27         String saveName = names[names.length - 1];
28         saveFile = new File("tmp/" + saveName);
29         InputStream input = new FileInputStream(file);
30         OutputStream output = new FileOutputStream(saveFile);
31 
32         // 进行转存
33         int len = 0;
34         byte[] buffer = new byte[1024];
35         while (-1 != (len = input.read(buffer, 0, buffer.length))) {
36             if(isStop)
37                 break;
38             output.write(buffer, 0, len);
39         }
40 
41         input.close();
42         output.close();
43     }
44 
45     public void throwException() throws FileNotFoundException, IOException {
46         if (exception instanceof FileNotFoundException)
47             throw (FileNotFoundException) exception;
48         if (exception instanceof IOException)
49             throw (IOException) exception;
50     }
51 
52     @Override
53     public void run() {
54         try {
55             download();
56         } catch (FileNotFoundException e) {
57             exception = e;
58         } catch (IOException e) {
59             exception = e;
60         }
61     }
62 }

 注意到第4行定义了一个Throwable对象，这是因为在线程类的run方法中是没办法抛出异常的，要让外部获得程序的运行状况，就通过手动赋值和抛出，第45~49行定义了抛出异常的方法。（任务的业务逻辑不应该在内部处理掉，而应该在外部判断进行控制，个人理解）

(LoadSomething.java: 启动下载任务和处理异常)

 1 /**
 2  * 使用Futrue来取消任务,模拟下载文件超时时取消任务
 3  * 
 4  * @author hongjie
 5  * 
 6  */
 7 public class LoadSomething {
 8     // 线程池服务接口
 9     private ExecutorService executor;
10 
11     
12     public LoadSomething() {
13         executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
14     }
15 
16     public void beginToLoad(DownloadTask task, long timeout,
17             TimeUnit timeType) {
18         Future<?> future = executor.submit(task);
19         try {
20             future.get(timeout, timeType);
21             task.throwException();
22         } catch (InterruptedException e) {
23             System.out.println("下载任务已经取消");
24         } catch (ExecutionException e) {
25             System.out.println("下载中发生错误，请重新下载");
26         } catch (TimeoutException e) {
27             System.out.println("下载超时，请更换下载点");
28         } catch (FileNotFoundException e) {
29             System.out.println("请求资源找不到");
30         } catch (IOException e) {
31             System.out.println("数据流出错");
32         } finally {
33             task.setStop(true);
34             // 因为这里的下载测试不用得到返回结果，取消任务不会影响结果
35             future.cancel(true);
36         }
37     }
38 }

第18行将下载任务放入了线程池中并且开始执行下载任务，第20行中在制定时间内去获得结果，如果超时将会抛出TimeoutException, 可以看到21行是抛出下载任务中所可能遇到的异常。最后在finally块中，调用future.cancle停掉任务。这里不用ExecutorService.shutdown方法是因为可能在线程池中有其他线程正在执行任务。
我遇到的问题：在33行中我加了个task.setStop(true)方法，这里通过改变控制变量状态来停止下载任务的执行，这种方法是可以停止掉下载任务。但是如果不用这种改变控制变量的方法，用future.cancel方法应该是能停掉下载任务的。但实际执行结果是抛出了超时异常，future.cancel返回了true，即任务已取消，但文件还是会继续下载下来，我想会不会是这样，文件下载是IO阻塞的，当下载任务执行的时候，线程会阻塞在那里，所以关不掉？？希望知道的朋友指点一下我啊。

 

（LoadTest.java: 测试主函数）

1 public class LoadTest {
2     public static void main(String[] args) {
3         LoadSomething load = new LoadSomething();
4         DownloadTask downloadTask = new DownloadTask("G:/Games/5211install.exe");
5         //开始下载，并设定超时限额为3毫秒
6         load.beginToLoad(downloadTask, 3, TimeUnit.MILLISECONDS);
7     }
8 }

 

程序运行结果：
源文件：

抛出异常：

目标文件：

 

之前对相对路径和绝对路径不是很了解，今天查了一下，有几篇好文章，个人觉得挺不错，也和大家分享下：
JAVA中的相对路径和绝对路径（和虚拟机JVM有关）

 

问题我已经找到答案了：
在java库中，许多可阻塞的方法都是通过提前返回或者抛出InterruptedException来响应中断请求的，从而使开发人员更容易构建出能响应取消请求的任务。然而并非所有的可阻塞方法或者阻塞机制都能响应中断；如果一个线程由于执行同步的Socket I/O或者等待获得内置锁而阻塞，那么中断请求只能设置线程的中断状态，除此之外没有其他任何作用。

在服务应用程序中，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InputStream和fOutputStream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和write等方法而被阻塞的线程抛出一个socketException。

上面的情况和这个是类似的。