java中的线程中断

java中的线程中断

1、线程中断 即 线程的取消/关闭的机制

Java中停止一个线程的主要机制是中断,中断并不是强迫终止一个线程,它是一种 协作机制 ,是给线程传递一个取消/关闭信号,由线程自身来决定如何以及何时退出。

java 复制代码
停止线程,但这个方法被标记为了过时。
@Deprecated
public final void stop()
=========================
返回对应线程的中断标志位是否为true。
public boolean isInterrupted()
返回当前线程的中断标志位是否为true,并清空中断标志位。
public static boolean interrupted()
表示中断对应的线程。
public void interrupt()

2、线程对中断interrupt()的反应

2.1、RUNNABLE:线程在运行或具备运行条件只是在等待操作系统调度

举个栗子:

java 复制代码
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Thread t = new Thread(() -> {
        while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
            System.out.println("线程t 执行中...");
        }
    });
    t.start();
    Thread.sleep(1);
    
    t.interrupt();
    System.out.println("main exit");
}

RUNNABLE状态的线程tinterrupt()后,是否终止中断线程由线程t自身代码逻辑决定。

2.2、WAITING/TIMED_WAITING:线程在等待某个条件或超时

java 复制代码
线程执行如下方法会进入WAITING状态:
public final void join() throws InterruptedException
public final void wait() throws InterruptedException

线程执行如下方法会进入TIMED_WAITING状态:
public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException
public static native void sleep(long millis) throws InterruptedException
public final synchronized void join(long millis) throws InterruptedException

举个栗子:

java 复制代码
public class ThreadInterrupt {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t = new Thread(() -> {
            try {
                Thread.sleep(10000);
            } catch (InterruptedException e) {
                System.out.println("Thread.interrupted() = " + Thread.interrupted());
                //Thread.interrupted() = false
                System.out.println("Thread.interrupted() = " + Thread.interrupted());
                //Thread.interrupted() = false
            }
        });
        t.start();

        t.interrupt();
    }
}

捕获到InterruptedException,通常表示希望结束该线程,线程大概有两种处理方式:

向上传递该异常,这使得该方法也变成了一个可中断的方法,需要调用者进行处理。

有些情况,不能向上传递异常,比如Thread的run方法,它的声明是固定的,不能抛出任何受检异常,这时,应该捕获异常,进行合适的清理操作,清理后,一般应该调用Thread的interrupt方法设置中断标志位,使得其他代码有办法知道它发生了中断。

2.3、BLOCKED:线程在等待锁,试图进入同步块

举个栗子:

java 复制代码
public class ThreadInterrupt {
    private final static Object lockObj = new Object();

    private static class MyBlockedThread extends Thread {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("MyBlockedThread.run = " + Thread.currentThread().isInterrupted());
            synchronized (lockObj) {
                while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().isInterrupted());
                }
            }
            System.out.println("exit");
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        synchronized (lockObj) {
            MyBlockedThread myBlockedThread = new MyBlockedThread();
            myBlockedThread.start();
            Thread.sleep(3000);
            myBlockedThread.interrupt();
            myBlockedThread.join(); // join方法会等待线程执行完后返回
        }
    }
}

myBlockedThread.join();该行代码放开注释掉情况下:线程一直等待锁 BLOCKED。

java 复制代码
com.michael.ThreadInterrupt.MyBlockedThread.run = false

myBlockedThread.join();该行代码注释掉情况下:因为主线程不再等待线程myBlockedThread结束,释放锁lock后,线程myBlockedThread会获得锁,然后检测到发生了中断,然后程序退出。

java 复制代码
com.michael.ThreadInterrupt.MyBlockedThread.run = false
exit

2.4、NEW/TERMINATED:线程还未启动或已结束

举个栗子:

java 复制代码
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Thread t = new Thread(() -> {
        System.out.println("线程t 执行...");
    });
    t.interrupt();
    System.out.println("NEW = " + t.isInterrupted());

    t.start();
    Thread.sleep(100);
    t.interrupt();
    System.out.println("TERMINATE = " + t.isInterrupted());
}

============ 执行结果 ============
NEW = false
线程t 执行...
TERMINATE = false

2.5、IO操作

如果线程在等待IO操作,尤其是网络IO,则会有一些特殊的处理。

  • 如果IO通道是可中断的,即实现了InterruptibleChannel接口,则线程的中断标志位会被设置,同时线程会收到异常ClosedByInterruptException
  • 如果线程阻塞于Selector调用,则线程的中断标志位会被设置,同时阻塞的调用会立即返回。
  • InputStream的read调用,该操作是不可中断的,如果流中没有数据,read会阻塞 (但线程状态依然是RUNNABLE),且不响应interrupt(),与synchronized类似,调用interrupt()只会设置线程的中断标志,而不会真正"中断"。

3、关于中断的经验

Java中取消/关闭线程技术是中断,但它是一种协作机制,不会强制终止线程。线程在不同状态IO操作 时对中断的反应有所不同。

作为线程的实现者:应该提供明确的取消/关闭方法,并用文档描述清楚其行为。

作为线程的调用者:应该使用其取消/关闭方法,而不是贸然调用interrupt()方法。

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