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Java并发编程的艺术(五)——中断

来源:程序员人生   发布时间:2017-03-13 17:32:03 阅读次数:2353次

甚么是中断?

在Java中没有办法立即停止1条线程,但是停止线程却显得尤其重要,如取消1个耗时操作。因此,Java提供了1种用于停止线程的机制——中断。

  • 中断只是1种协作机制,Java没有给中断增加任何语法,中断的进程完全需要程序员自己实现。若要中断1个线程,你需要手动调用该线程的interrupted方法,该方法也仅仅是将线程对象的中断标识设成true;接着你需要自己写代码不断地检测当前线程的标识位;如果为true,表示别的线程要求这条线程中断,此时究竟该做甚么需要你自己写代码实现。
  • 每一个线程对象中都有1个标识,用于表示线程是不是被中断;该标识位为true表示中断,为false表示未中断;
  • 通过调用线程对象的interrupt方法将该线程的标识位设为true;可以在别的线程中调用,也能够在自己的线程中调用。

中断的相干方法

  • public void interrupt()
    将调用者线程的中断状态设为true。

  • public boolean isInterrupted()
    判断调用者线程的中断状态。

  • public static boolean interrupted
    只能通过Thread.interrupted()调用。
    它会做两步操作:

    1. 返回当前线程的中断状态;
    2. 将当前线程的中断状态设为false;

暂停、继续、停止线程(已过时)

以下3个方法都是通过线程对象去调用。

  • suspend()
    暂停调用者线程,只释放CPU履行权,不释放锁。
    由于在不释放资源的情况下进入眠眠状态,容易产生死锁。因此已过时!

  • resume()
    恢复调用者线程,让他处于就绪状态。

  • stop()
    调用stop后,其实不会保证资源被正确地释放,它会使程序处于不正确的状态下。

PS:stop和interrupt的区分?

中断的使用

要使用中断,首先需要在可能会产生中断的线程中不断监听中断状态,1旦产生中断,就履行相应的中断处理代码。
当需要中断线程时,调用该线程对象的interrupt函数便可。

设置中断监听

Thread t1 = new Thread( new Runnable(){
    public void run(){
        // 若未产生中断,就正常履行任务
        while(!Thread.currentThread.isInterrupted()){
            // 正常任务代码……
        }

        // 中断的处理代码……
        doSomething();
    }
} ).start();

正常的任务代码被封装在while循环中,每次履行完1遍任务代码就检查1下中断状态;1旦产生中断,则跳过while循环,直接履行后面的中断处理代码。

触发中断

t1.interrupt();

上述代码履行后会将t1对象的中断状态设为true,此时t1线程的正常任务代码履行完成后,进入下1次while循环前Thread.currentThread.isInterrupted()的结果为true,此时退出循环,履行循环后面的中断处理代码。

安全地停止线程

stop函数停止线程过于暴力,它会立即停止线程,不给任何资源释放的余地,下面介绍两种安全停止线程的方法。

循环标记变量

自定义1个同享的boolean类型变量,表示当前线程是不是需要中断。

  • 中断标识
volatile boolean interrupted = false;
  • 任务履行函数
Thread t1 = new Thread( new Runnable(){
    public void run(){
        while(!interrupted){
            // 正常任务代码……
        }
        // 中断处理代码……
        // 可以在这里进行资源的释放等操作……
    }
} );
  • 中断函数
Thread t2 = new Thread( new Runnable(){
    public void run(){
        interrupted = true;
    }
} );

循环中断状态

  • 中断标识
    由线程对象提供,无需自己定义。

  • 任务履行函数

Thread t1 = new Thread( new Runnable(){
    public void run(){
        while(!Thread.currentThread.isInterrupted()){
            // 正常任务代码……
        }
        // 中断处理代码……
        // 可以在这里进行资源的释放等操作……
    }
} );
  • 中断函数
t1.interrupt();

总结

上述两种方法本质1样,都是通过循环查看1个同享标记为来判断线程是不是需要中断,他们的区分在于:第1种方法的标识位是我们自己设定的,而第2种方法的标识位是Java提供的。除此以外,他们的实现方法是1样的。

上述两种方法之所以较为安全,是由于1条线程发出终止信号后,接收线程其实不会立即停止,而是将本次循环的任务履行完,再跳出循环停止线程。另外,程序员又可以在跳出循环后添加额外的代码进行扫尾工作。

处理中断

上文都在介绍如何获得中断状态,那末当我们捕获到中断状态后,究竟如何处理呢?

  • Java类库中提供的1些可能会产生阻塞的方法都会抛InterruptedException异常,如:BlockingQueue#put、BlockingQueue#take、Object#wait、Thread#sleep。
  • 当你在某1条线程中调用这些方法时,这个方法可能会被阻塞很长时间,你可以在别的线程中调用当前线程对象的interrupt方法触发这些函数抛出InterruptedException异常。
  • 当1个函数抛出InterruptedException异常时,表示这个方法阻塞的时间太久了,他人不想等它履行结束了。
  • 当你的捕获到1个InterruptedException异常后,亦可以处理它,或向上抛出。
  • 抛出时要注意???:当你捕获到InterruptedException异常后,当前线程的中断状态已被修改成false(表示线程未被中断);此时你若能够处理中断,则不用理睬该值;但如果你继续向上抛InterruptedException异常,你需要再次调用interrupt方法,将当前线程的中断状态设为true。
  • 注意:绝对不能“吞掉中断”!即捕获了InterruptedException而不作任何处理。这样背背了中断机制的规则,他人想让你线程中断,但是你自己不处理,也不将中断要求告知调用者,调用者1直以为没有中断要求。

QA

  1. 为何catch InterruptedException后会自动清除中断状态?
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