浅析Java线程的中断机制

 更新时间:2017年12月22日 09:55:32   转载 作者:傅易  
本篇文章通过代码实例给大家分享了学习Java线程的中断机制的一些心得内容,有兴趣的朋友学习下吧。

线程中断机制提供了一种方法,用于将线程从阻塞等待中唤醒,尝试打断目标线程的现有处理流程,使之响应新的命令。Java 留给开发者这一自由,我们应当予以善用。
今天我们聊聊 Java 线程的中断机制。

线程中断机制提供了一种方法,有两种常见用途:

将线程从阻塞等待中唤醒,并作出相应的“受控中断”处理。
尝试告知目标线程:请打断现有处理流程,响应新的命令。
以第一种用途为例,请看以下代码:

synchronized (lock) {
  try {
    while (!check()) {
      lock.wait(1000);
    }
  } catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
  }
}

这段代码使用了 Java 提供的 wait/notify 机制,线程执行 lock.wait() 会阻塞,有三种情况使线程恢复运行。

1、超时 1000ms 结束,正常执行下一句代码。

2、另一个线程执行下述代码主动唤醒

synchronized (lock) {
  lock.notifyAll(); // or lock.notify();
}

这也会正常执行下一句代码。

3、另一个线程要求等待的线程“中断”

// 拿到等待中的线程的引用
Thread a;
a.interrupt();

被“中断”的线程 a,会在 lock.wait() 处抛出 InterruptedException 异常。

综上所述,你可以认为 object.wait() 内部在做这些事:

boolean checkTimeout = timeout > 0;
Thread current = Thread.currentThread();
lock.addWaiter(current);
while (!current.isNotified()) {
  if (current.isInterrupted()) {
    current.clearInterrupted();
    throw new InterruptedException();
  }
  if (checkTimeout) {
    if (timeout == 0) break;
    timeout--;
  }
}

这不完全准确,因为 wait 不使用这种“忙轮询”的方式做检查,但关于标志位的判断逻辑是正确的。

让我们从上文所述的“手动发出中断”这一操作开始探究

// sun.nio.ch.Interruptible
public interface Interruptible {
  void interrupt(Thread var1);
}
// java.lang.Thread
private volatile Interruptible blocker;
private final Object blockerLock = new Object();
public void interrupt() {
  if (this != Thread.currentThread())
    checkAccess();
  synchronized (blockerLock) {
    Interruptible b = blocker;
    if (b != null) {
      interrupt0();
      b.interrupt(this);
      return;
    }
  }
  interrupt0();
}
// Just to set the interrupt flag
private native void interrupt0();

能够看出,thread.interrupt() 先判断权限,然后实际调用 interrupt0() 设置线程的中断标志,如果当前线程有 nio 的 Interruptible 那么还会回调它。

注意,interrupt0() 只是设置了线程的中断标志。

当一个线程并不阻塞,没有在 object.wait(), thread.join(), Thread.sleep() 等不受 Java 程序逻辑控制的区域时,那么会发生什么事情?答案是不会发生任何事情,线程是否被打断只能通过主动地检查中断标志得知。

怎么检查?Thread 暴露了两个接口,Thread.interrupted() 和 thread.isInterrupted()。

// java.lang.Thread
public static boolean interrupted() {
  return currentThread().isInterrupted(true);
}
public boolean isInterrupted() {
  return isInterrupted(false);
}
private native boolean isInterrupted(boolean clearInterrupted);

能够看出,两者都是依靠内部的 isInterrupted(boolean),而它会返回线程是否被打断,并根据需要清空中断标志。

当一个函数调用会发生阻塞,Java 库函数在阻塞的源头签名里标记 throws InterruptedException,并要求编写 try catch 处理中断。

当线程发生了阻塞,就像上文所述,Java 检查到中断标志,先将其清除,然后抛出 InterruptedException。

// java.lang.Object
public final void wait() throws InterruptedException {
  wait(0);
}
public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException;

如果一个线程收到 InterruptedException,之后仍然执行了会引发阻塞的代码,它将像“没事人”一样继续阻塞住。因为 Java 在内部将中断标志清除了!

我们常见地编写以下三类处理 InterruptedException 的代码:

将 InterruptedException 交由上层处理。

public void foo() throws InterruptedException {
  synchronized (lock) {
    lock.wait();
  }
}

遇到 InterruptedException 重设中断标志位。

try {
  synchronized (lock) { 
    lock.wait(); 
  } 
} catch (InterruptedException e) { 
  Thread.currentThread().interrupt();
  //break; 
}

先忙完,再重新抛出 InterruptedException。

public void bar() throws InterruptedException {
  InterruptedException ie = null;
  boolean done = false;
  while (!done) {
    synchronized (lock) {
      try {
        lock.wait();
      } catch (InterruptedException e) {
        ie = e;
        continue;
      }
    }
    done = true;
  }
  if (ie != null) {
    throw ie;
  }
}

如果一个线程无视中断标志和 InterruptedException,它仍然能够跑的很好。但这与我们设计多线程的初衷是违背的,我们希望线程之间是和谐的有序协作以实现特定功能,因此受控线程应当对中断作出响应。而 Java 留给开发者这一自由,我们应当予以善用。

以上就是这次给大家介绍的Java线程的中断机制相关知识的全部内容,如果还有任何不明白的可以在下方的留言区域讨论,感谢对脚本之家的支持。

相关文章

  • Java FTPClient连接池的实现

    Java FTPClient连接池的实现

    这篇文章主要介绍了Java FTPClient连接池的实现,小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧
    2018-06-06
  • SpringMVC适配器模式代码示例

    SpringMVC适配器模式代码示例

    这篇文章主要介绍了SpringMVC适配器模式代码示例,涉及模拟springmvc的Java代码等相关内容,具有一定借鉴价值,需要的朋友可以参考下。
    2017-11-11
  • Spring Boot整合Swagger2的完整步骤详解

    Spring Boot整合Swagger2的完整步骤详解

    这篇文章主要给大家介绍了关于Spring Boot整合Swagger2的完整步骤,文中通过示例代码将整合的步骤一步步介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
    2018-07-07
  • 深入理解Java中的克隆

    深入理解Java中的克隆

    想必大家对克隆都有耳闻,世界上第一只克隆羊多莉就是利用细胞核移植技术将哺乳动物的成年体细胞培育出新个体,甚为神奇。其实在Java中也存在克隆的概念,即实现对象的复制。本文将尝试介绍一些关于Java中的克隆和一些深入的问题,希望可以帮助大家更好地了解克隆。
    2016-08-08
  • Java卡片布局管理器解释及实例

    Java卡片布局管理器解释及实例

    这篇文章主要介绍了Java卡片布局管理器解释及实例,需要的朋友可以参考下。
    2017-09-09
  • Spring集成JPA配置懒加载报错解决方案

    Spring集成JPA配置懒加载报错解决方案

    这篇文章主要介绍了Spring集成JPA配置懒加载报错解决方案,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下
    2019-10-10
  • java图形用户界面实现菜单功能

    java图形用户界面实现菜单功能

    这篇文章主要为大家详细介绍了java图形用户界面实现菜单功能,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
    2018-05-05
  • 浅谈Java多线程编程中Boolean常量的同步问题

    浅谈Java多线程编程中Boolean常量的同步问题

    这篇文章主要介绍了浅谈Java多线程编程中Boolean常量的同步问题,主要针对线程之间同步了不同的布尔对象的问题,需要的朋友可以参考下
    2015-10-10
  • Java集合总结

    Java集合总结

    今天小编就为大家分享一篇关于Java集合总结,小编觉得内容挺不错的,现在分享给大家,具有很好的参考价值,需要的朋友一起跟随小编来看看吧
    2019-01-01
  • SpringBoot2 task scheduler 定时任务调度器四种方式

    SpringBoot2 task scheduler 定时任务调度器四种方式

    这篇文章主要介绍了SpringBoot2 task scheduler 定时任务调度器四种方式,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
    2019-03-03

最新评论