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interrupt()和线程终止方式_动力节点Java学院整理

2019年07月22日 | 移动技术网IT编程 | 我要评论

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

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