interrupt()和线程终止方式_动力节点Java学院整理

 更新时间:2017年05月23日 09:24:40   投稿:mrr   我要评论
线程的thread.interrupt()方法是中断线程,将会设置该线程的中断状态位,即设置为true,中断的结果线程是死亡、还是等待新的任务或是继续运行至下一步,就取决于这个程序本身

中断线程

线程的thread.interrupt()方法是中断线程,将会设置该线程的中断状态位,即设置为true,中断的结果线程是死亡、还是等待新的任务或是继续运行至下一步,就取决于这个程序本身。线程会不时地检测这个中断标示位,以判断线程是否应该被中断(中断标示值是否为true)。它并不像stop方法那样会中断一个正在运行的线程。

判断线程是否被中断

判断某个线程是否已被发送过中断请求,请使用Thread.currentThread().isInterrupted()方法(因为它将线程中断标示位设置为true后,不会立刻清除中断标示位,即不会将中断标设置为false),而不要使用thread.interrupted()(该方法调用后会将中断标示位清除,即重新设置为false)方法来判断,下面是线程在循环中时的中断方式:

while(!Thread.currentThread().isInterrupted() && more work to do){
  do more work
}

如何中断线程

如果一个线程处于了阻塞状态(如线程调用了thread.sleep、thread.join、thread.wait、1.5中的condition.await、以及可中断的通道上的 I/O 操作方法后可进入阻塞状态),则在线程在检查中断标示时如果发现中断标示为true,则会在这些阻塞方法(sleep、join、wait、1.5中的condition.await及可中断的通道上的 I/O 操作方法)调用处抛出InterruptedException异常,并且在抛出异常后立即将线程的中断标示位清除,即重新设置为false。抛出异常是为了线程从阻塞状态醒过来,并在结束线程前让程序员有足够的时间来处理中断请求。 

注,synchronized在获锁的过程中是不能被中断的,意思是说如果产生了死锁,则不可能被中断(请参考后面的测试例子)。与synchronized功能相似的reentrantLock.lock()方法也是一样,它也不可中断的,即如果发生死锁,那么reentrantLock.lock()方法无法终止,如果调用时被阻塞,则它一直阻塞到它获取到锁为止。但是如果调用带超时的tryLock方法reentrantLock.tryLock(long timeout, TimeUnit unit),那么如果线程在等待时被中断,将抛出一个InterruptedException异常,这是一个非常有用的特性,因为它允许程序打破死锁。你也可以调用reentrantLock.lockInterruptibly()方法,它就相当于一个超时设为无限的tryLock方法。 

没有任何语言方面的需求一个被中断的线程应该终止。中断一个线程只是为了引起该线程的注意,被中断线程可以决定如何应对中断。某些线程非常重要,以至于它们应该不理会中断,而是在处理完抛出的异常之后继续执行,但是更普遍的情况是,一个线程将把中断看作一个终止请求,这种线程的run方法遵循如下形式: 

public void run() {
  try {
    ...
    /*
     * 不管循环里是否调用过线程阻塞的方法如sleep、join、wait,这里还是需要加上
     * !Thread.currentThread().isInterrupted()条件,虽然抛出异常后退出了循环,显
     * 得用阻塞的情况下是多余的,但如果调用了阻塞方法但没有阻塞时,这样会更安全、更及时。
     */
    while (!Thread.currentThread().isInterrupted()&& more work to do) {
      do more work 
    }
  } catch (InterruptedException e) {
    //线程在wait或sleep期间被中断了
  } finally {
    //线程结束前做一些清理工作
  }
}

上面是while循环在try块里,如果try在while循环里时,因该在catch块里重新设置一下中断标示,因为抛出InterruptedException异常后,中断标示位会自动清除,此时应该这样: 

public void run() {
  while (!Thread.currentThread().isInterrupted()&& more work to do) {
    try {
      ...
      sleep(delay);
    } catch (InterruptedException e) {
      Thread.currentThread().interrupt();//重新设置中断标示
    }
  }
}

底层中断异常处理方式

另外不要在你的底层代码里捕获InterruptedException异常后不处理,会处理不当,如下: 

void mySubTask(){
  ...
  try{
    sleep(delay);
  }catch(InterruptedException e){}//不要这样做
  ...
}

如果你不知道抛InterruptedException异常后如何处理,那么你有如下好的建议处理方式:

1、在catch子句中,调用Thread.currentThread.interrupt()来设置中断状态(因为抛出异常后中断标示会被清除),让外界通过判断Thread.currentThread().isInterrupted()标示来决定是否终止线程还是继续下去,应该这样做: 

void mySubTask() {
  ...
  try {
    sleep(delay);
  } catch (InterruptedException e) {
    Thread.currentThread().isInterrupted();
  }
  ...
} 

2、或者,更好的做法就是,不使用try来捕获这样的异常,让方法直接抛出:

void mySubTask() throws InterruptedException {
  ...
  sleep(delay);
  ...
}

中断应用

使用中断信号量中断非阻塞状态的线程

中断线程最好的,最受推荐的方式是,使用共享变量(shared variable)发出信号,告诉线程必须停止正在运行的任务。线程必须周期性的核查这一变量,然后有秩序地中止任务。Example2描述了这一方式:

class Example2 extends Thread {
  volatile boolean stop = false;// 线程中断信号量
  public static void main(String args[]) throws Exception {
    Example2 thread = new Example2();
    System.out.println("Starting thread...");
    thread.start();
    Thread.sleep(3000);
    System.out.println("Asking thread to stop...");
    // 设置中断信号量
    thread.stop = true;
    Thread.sleep(3000);
    System.out.println("Stopping application...");
  }
  public void run() {
    // 每隔一秒检测一下中断信号量
    while (!stop) {
      System.out.println("Thread is running...");
      long time = System.currentTimeMillis();
      /*
       * 使用while循环模拟 sleep 方法,这里不要使用sleep,否则在阻塞时会 抛
       * InterruptedException异常而退出循环,这样while检测stop条件就不会执行,
       * 失去了意义。
       */
      while ((System.currentTimeMillis() - time < 1000)) {}
    }
    System.out.println("Thread exiting under request...");
  }
}

使用thread.interrupt()中断非阻塞状态线程

虽然Example2该方法要求一些编码,但并不难实现。同时,它给予线程机会进行必要的清理工作。这里需注意一点的是需将共享变量定义成volatile 类型或将对它的一切访问封入同步的块/方法(synchronized blocks/methods)中。上面是中断一个非阻塞状态的线程的常见做法,但对非检测isInterrupted()条件会更简洁:

class Example2 extends Thread {
  public static void main(String args[]) throws Exception {
    Example2 thread = new Example2();
    System.out.println("Starting thread...");
    thread.start();
    Thread.sleep(3000);
    System.out.println("Asking thread to stop...");
    // 发出中断请求
    thread.interrupt();
    Thread.sleep(3000);
    System.out.println("Stopping application...");
  }
  public void run() {
    // 每隔一秒检测是否设置了中断标示
    while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
      System.out.println("Thread is running...");
      long time = System.currentTimeMillis();
      // 使用while循环模拟 sleep
      while ((System.currentTimeMillis() - time < 1000) ) {
      }
    }
    System.out.println("Thread exiting under request...");
  }
}

到目前为止一切顺利!但是,当线程等待某些事件发生而被阻塞,又会发生什么?当然,如果线程被阻塞,它便不能核查共享变量,也就不能停止。这在许多情况下会发生,例如调用Object.wait()、ServerSocket.accept()和DatagramSocket.receive()时,这里仅举出一些。他们都可能永久的阻塞线程。即使发生超时,在超时期满之前持续等待也是不可行和不适当的,所以,要使用某种机制使得线程更早地退出被阻塞的状态。下面就来看一下中断阻塞线程技术。

使用thread.interrupt()中断阻塞状态线程

Thread.interrupt()方法不会中断一个正在运行的线程。这一方法实际上完成的是,设置线程的中断标示位,在线程受到阻塞的地方(如调用sleep、wait、join等地方)抛出一个异常InterruptedException,并且中断状态也将被清除,这样线程就得以退出阻塞的状态。下面是具体实现: 

class Example3 extends Thread {
  public static void main(String args[]) throws Exception {
    Example3 thread = new Example3();
    System.out.println("Starting thread...");
    thread.start();
    Thread.sleep(3000);
    System.out.println("Asking thread to stop...");
    thread.interrupt();// 等中断信号量设置后再调用
    Thread.sleep(3000);
    System.out.println("Stopping application...");
  }
  public void run() {
    while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
      System.out.println("Thread running...");
      try {
        /*
         * 如果线程阻塞,将不会去检查中断信号量stop变量,所 以thread.interrupt()
         * 会使阻塞线程从阻塞的地方抛出异常,让阻塞线程从阻塞状态逃离出来,并
         * 进行异常块进行 相应的处理
         */
        Thread.sleep(1000);// 线程阻塞,如果线程收到中断操作信号将抛出异常
      } catch (InterruptedException e) {
        System.out.println("Thread interrupted...");
        /*
         * 如果线程在调用 Object.wait()方法,或者该类的 join() 、sleep()方法
         * 过程中受阻,则其中断状态将被清除
         */
        System.out.println(this.isInterrupted());// false
        //中不中断由自己决定,如果需要真真中断线程,则需要重新设置中断位,如果
        //不需要,则不用调用
        Thread.currentThread().interrupt();
      }
    }
    System.out.println("Thread exiting under request...");
  }
}

一旦Example3中的Thread.interrupt()被调用,线程便收到一个异常,于是逃离了阻塞状态并确定应该停止。上面我们还可以使用共享信号量来替换!Thread.currentThread().isInterrupted()条件,但不如它简洁。

死锁状态线程无法被中断

Example4试着去中断处于死锁状态的两个线程,但这两个线都没有收到任何中断信号(抛出异常),所以interrupt()方法是不能中断死锁线程的,因为锁定的位置根本无法抛出异常: 

class Example4 extends Thread {
  public static void main(String args[]) throws Exception {
    final Object lock1 = new Object();
    final Object lock2 = new Object();
    Thread thread1 = new Thread() {
      public void run() {
        deathLock(lock1, lock2);
      }
    };
    Thread thread2 = new Thread() {
      public void run() {
        // 注意,这里在交换了一下位置
        deathLock(lock2, lock1);
      }
    };
    System.out.println("Starting thread...");
    thread1.start();
    thread2.start();
    Thread.sleep(3000);
    System.out.println("Interrupting thread...");
    thread1.interrupt();
    thread2.interrupt();
    Thread.sleep(3000);
    System.out.println("Stopping application...");
  }
  static void deathLock(Object lock1, Object lock2) {
    try {
      synchronized (lock1) {
        Thread.sleep(10);// 不会在这里死掉
        synchronized (lock2) {// 会锁在这里,虽然阻塞了,但不会抛异常
          System.out.println(Thread.currentThread());
        }
      }
    } catch (InterruptedException e) {
      e.printStackTrace();
      System.exit(1);
    }
  }
}

中断I/O操作

然而,如果线程在I/O操作进行时被阻塞,又会如何?I/O操作可以阻塞线程一段相当长的时间,特别是牵扯到网络应用时。例如,服务器可能需要等待一个请求(request),又或者,一个网络应用程序可能要等待远端主机的响应。 

实现此InterruptibleChannel接口的通道是可中断的:如果某个线程在可中断通道上因调用某个阻塞的 I/O 操作(常见的操作一般有这些:serverSocketChannel. accept()、socketChannel.connect、socketChannel.open、socketChannel.read、socketChannel.write、fileChannel.read、fileChannel.write)而进入阻塞状态,而另一个线程又调用了该阻塞线程的 interrupt 方法,这将导致该通道被关闭,并且已阻塞线程接将会收到ClosedByInterruptException,并且设置已阻塞线程的中断状态。另外,如果已设置某个线程的中断状态并且它在通道上调用某个阻塞的 I/O 操作,则该通道将关闭并且该线程立即接收到 ClosedByInterruptException;并仍然设置其中断状态。如果情况是这样,其代码的逻辑和第三个例子中的是一样的,只是异常不同而已。 

如果你正使用通道(channels)(这是在Java 1.4中引入的新的I/O API),那么被阻塞的线程将收到一个ClosedByInterruptException异常。但是,你可能正使用Java1.0之前就存在的传统的I/O,而且要求更多的工作。既然这样,Thread.interrupt()将不起作用,因为线程将不会退出被阻塞状态。Example5描述了这一行为。尽管interrupt()被调用,线程也不会退出被阻塞状态,比如ServerSocket的accept方法根本不抛出异常。 

很幸运,Java平台为这种情形提供了一项解决方案,即调用阻塞该线程的套接字的close()方法。在这种情形下,如果线程被I/O操作阻塞,当调用该套接字的close方法时,该线程在调用accept地方法将接收到一个SocketException(SocketException为IOException的子异常)异常,这与使用interrupt()方法引起一个InterruptedException异常被抛出非常相似,(注,如果是流因读写阻塞后,调用流的close方法也会被阻塞,根本不能调用,更不会抛IOExcepiton,此种情况下怎样中断?我想可以转换为通道来操作流可以解决,比如文件通道)。下面是具体实现: 

class Example6 extends Thread {
  volatile ServerSocket socket;
  public static void main(String args[]) throws Exception {
    Example6 thread = new Example6();
    System.out.println("Starting thread...");
    thread.start();
    Thread.sleep(3000);
    System.out.println("Asking thread to stop...");
    Thread.currentThread().interrupt();// 再调用interrupt方法
    thread.socket.close();// 再调用close方法
    try {
      Thread.sleep(3000);
    } catch (InterruptedException e) {
    }
    System.out.println("Stopping application...");
  }
  public void run() {
    try {
      socket = new ServerSocket(8888);
    } catch (IOException e) {
      System.out.println("Could not create the socket...");
      return;
    }
    while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
      System.out.println("Waiting for connection...");
      try {
        socket.accept();
      } catch (IOException e) {
        System.out.println("accept() failed or interrupted...");
        Thread.currentThread().interrupt();//重新设置中断标示位
      }
    }
    System.out.println("Thread exiting under request...");
  }
} 

一、没有任何语言方面的需求一个被中断的线程应该终止。中断一个线程只是为了引起该线程的注意,被中断线程可以决定如何应对中断。

二、对于处于sleep,join等操作的线程,如果被调用interrupt()后,会抛出InterruptedException,然后线程的中断标志位会由true重置为false,因为线程为了处理异常已经重新处于就绪状态。

三、不可中断的操作,包括进入synchronized段以及Lock.lock(),inputSteam.read()等,调用interrupt()对于这几个问题无效,因为它们都不抛出中断异常。如果拿不到资源,它们会无限期阻塞下去。

对于Lock.lock(),可以改用Lock.lockInterruptibly(),可被中断的加锁操作,它可以抛出中断异常。等同于等待时间无限长的Lock.tryLock(long time, TimeUnit unit)。

对于inputStream等资源,有些(实现了interruptibleChannel接口)可以通过close()方法将资源关闭,对应的阻塞也会被放开。 

首先,看看Thread类里的几个方法:

上面列出了与中断有关的几个方法及其行为,可以看到interrupt是中断线程。如果不了解Java的中断机制,这样的一种解释极容易造成误解,认为调用了线程的interrupt方法就一定会中断线程。

其实,Java的中断是一种协作机制。也就是说调用线程对象的interrupt方法并不一定就中断了正在运行的线程,它只是要求线程自己在合适的时机中断自己。每个线程都有一个boolean的中断状态(这个状态不在Thread的属性上),interrupt方法仅仅只是将该状态置为true。

比如对正常运行的线程调用interrupt()并不能终止他,只是改变了interrupt标示符。一般说来,如果一个方法声明抛出InterruptedException,表示该方法是可中断的,比如wait,sleep,join,也就是说可中断方法会对interrupt调用做出响应(例如sleep响应interrupt的操作包括清除中断状态,抛出InterruptedException),异常都是由可中断方法自己抛出来的,并不是直接由interrupt方法直接引起的。

Object.wait, Thread.sleep方法,会不断的轮询监听 interrupted 标志位,发现其设置为true后,会停止阻塞并抛出 InterruptedException异常。

看了以上的说明,对java中断的使用肯定是会了,但我想知道的是阻塞了的线程是如何通过interuppt方法完成停止阻塞并抛出interruptedException的,这就要看Thread中native的interuppt0方法了。

以上所述是小编给大家介绍的interrupt()和线程终止方式,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对脚本之家网站的支持!

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