Java多线程(九)之interrupt()和线程终止方式分析

符号 阅读:249 2020-02-17 15:43:47 评论:0

一、interrupt() 说明

interrupt()的作用是中断本线程。
本线程中断自己是被允许的;其它线程调用本线程的interrupt()方法时,会通过checkAccess()检查权限。这有可能抛出SecurityException异常。
如果本线程是处于阻塞状态:调用线程的wait(), wait(long)或wait(long, int)会让它进入等待(阻塞)状态,或者调用线程的join(), join(long), join(long, int), sleep(long), sleep(long, int)也会让它进入阻塞状态。若线程在阻塞状态时,调用了它的interrupt()方法,那么它的“中断状态”会被清除并且会收到一个InterruptedException异常。例如,线程通过wait()进入阻塞状态,此时通过interrupt()中断该线程;调用interrupt()会立即将线程的中断标记设为“true”,但是由于线程处于阻塞状态,所以该“中断标记”会立即被清除为“false”,同时,会产生一个InterruptedException的异常。
如果线程被阻塞在一个Selector选择器中,那么通过interrupt()中断它时;线程的中断标记会被设置为true,并且它会立即从选择操作中返回。
如果不属于前面所说的情况,那么通过interrupt()中断线程时,它的中断标记会被设置为“true”。
中断一个“已终止的线程”不会产生任何操作。

二、终止线程的方式

Thread中的stop()和suspend()方法,由于固有的不安全性,已经建议不再使用!
下面,我先分别讨论线程在“阻塞状态”和“运行状态”的终止方式,然后再总结出一个通用的方式。

1、终止处于“阻塞状态”的线程

通常,我们通过“中断”方式终止处于“阻塞状态”的线程。
当线程由于被调用了sleep(), wait(), join()等方法而进入阻塞状态;若此时调用线程的interrupt()将线程的中断标记设为true。由于处于阻塞状态,中断标记会被清除,同时产生一个InterruptedException异常。将InterruptedException放在适当的位置就能终止线程,形式如下:

@Override 
public void run() { 
    try { 
        while (true) { 
            // 执行任务... 
        } 
    } catch (InterruptedException ie) {   
        // 由于产生InterruptedException异常,退出while(true)循环,线程终止! 
    } 
}

说明:在while(true)中不断的执行任务,当线程处于阻塞状态时,调用线程的interrupt()产生InterruptedException中断。中断的捕获在while(true)之外,这样就退出了while(true)循环!
注意:对InterruptedException的捕获务一般放在while(true)循环体的外面,这样,在产生异常时就退出了while(true)循环。否则,InterruptedException在while(true)循环体之内,就需要额外的添加退出处理。形式如下:

@Override 
public void run() { 
    while (true) { 
        try { 
            // 执行任务... 
        } catch (InterruptedException ie) {   
            // InterruptedException在while(true)循环体内。 
            // 当线程产生了InterruptedException异常时,while(true)仍能继续运行!需要手动退出 
            break; 
        } 
    } 
}

说明:上面的InterruptedException异常的捕获在whle(true)之内。当产生InterruptedException异常时,被catch处理之外,仍然在while(true)循环体内;要退出while(true)循环体,需要额外的执行退出while(true)的操作。

2、终止处于“运行状态”的线程

通常,我们通过“标记”方式终止处于“运行状态”的线程。其中,包括“中断标记”和“额外添加标记”。

(1)通过“中断标记”终止线程

形式如下:

@Override 
public void run() { 
    while (!isInterrupted()) { 
        // 执行任务... 
    } 
}

说明isInterrupted()是判断线程的中断标记是不是为true。当线程处于运行状态,并且我们需要终止它时,可以调用线程的interrupt()方法,使用线程的中断标记为true,即isInterrupted()会返回true。此时,就会退出while循环。
注意:interrupt()并不会终止处于“运行状态”的线程!它会将线程的中断标记设为true。

(2)通过“额外添加标记”。

 形式如下:

private volatile boolean flag= true; 
protected void stopTask() { 
    flag = false; 
} 
 
@Override 
public void run() { 
    while (flag) { 
        // 执行任务... 
    } 
}

说明:线程中有一个flag标记,它的默认值是true;并且我们提供stopTask()来设置flag标记。当我们需要终止该线程时,调用该线程的stopTask()方法就可以让线程退出while循环。
注意:将flag定义为volatile类型,是为了保证flag的可见性。即其它线程通过stopTask()修改了flag之后,本线程能看到修改后的flag的值。

综合线程处于“阻塞状态”和“运行状态”的终止方式,比较通用的终止线程的形式如下:

@Override 
public void run() { 
    try { 
        // 1. isInterrupted()保证,只要中断标记为true就终止线程。 
        while (!isInterrupted()) { 
            // 执行任务... 
        } 
    } catch (InterruptedException ie) {   
        // 2. InterruptedException异常保证,当InterruptedException异常产生时,线程被终止。 
    } 
}

三、终止线程的示例

interrupt()常常被用来终止“阻塞状态”线程。参考下面示例:

package com.demo.interrupt; 
 
public class MyThread extends Thread{ 
     
    public MyThread(String name) { 
        super(name); 
    } 
     
    @Override 
    public void run() { 
        try {   
            int i=0; 
            while (!isInterrupted()) { 
                Thread.sleep(100); // 休眠100ms 
                i++; 
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" ("+this.getState()+") loop " + i);   
            } 
        } catch (InterruptedException e) {   
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() +" ("+this.getState()+") catch InterruptedException.");   
        } 
    } 
}
package com.demo.interrupt; 
 
public class Demo1 { 
     
    public static void main(String[] args) {   
        try {   
            Thread t1 = new MyThread("t1");  // 新建“线程t1” 
            System.out.println(t1.getName() +" ("+t1.getState()+") is new.");   
 
            t1.start(); // 启动“线程t1” 
            System.out.println(t1.getName() +" ("+t1.getState()+") is started.");   
 
            // 主线程休眠300ms,然后主线程给t1发“中断”指令。 
            Thread.sleep(300); 
            t1.interrupt(); 
            System.out.println(t1.getName() +" ("+t1.getState()+") is interrupted."); 
 
            // 主线程休眠300ms,然后查看t1的状态。 
            Thread.sleep(300); 
            System.out.println(t1.getName() +" ("+t1.getState()+") is interrupted now."); 
        } catch (InterruptedException e) {   
            e.printStackTrace(); 
        } 
    }  
}

运行结果:

t1 (NEW) is new. 
t1 (RUNNABLE) is started. 
t1 (RUNNABLE) loop 1 
t1 (RUNNABLE) loop 2 
t1 (TIMED_WAITING) is interrupted. 
t1 (RUNNABLE) catch InterruptedException. 
t1 (TERMINATED) is interrupted now.

结果说明
(01) 主线程main中通过new MyThread("t1")创建线程t1,之后通过t1.start()启动线程t1。
(02) t1启动之后,会不断的检查它的中断标记,如果中断标记为“false”,则休眠100ms。
(03) t1休眠之后,会切换到主线程main;主线程再次运行时,会执行t1.interrupt()中断线程t1。t1收到中断指令之后,会将t1的中断标记设置“false”,而且会抛出InterruptedException异常。在t1的run()方法中,是在循环体while之外捕获的异常;因此循环被终止。

我们对上面的结果进行小小的修改,将run()方法中捕获InterruptedException异常的代码块移到while循环体内。

package com.demo.interrupt; 
 
public class MyThread extends Thread{ 
     
     public MyThread(String name) { 
         super(name); 
     } 
      
     @Override 
     public void run() { 
        int i=0; 
        while (!isInterrupted()) { 
            try { 
                Thread.sleep(100); // 休眠100ms 
            } catch (InterruptedException ie) {   
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() +" ("+this.getState()+") catch InterruptedException.");   
            } 
            i++; 
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" ("+this.getState()+") loop " + i);   
        } 
     } 
 
}
package com.demo.interrupt; 
 
public class Demo2 { 
 
    public static void main(String[] args) {   
        try {   
            Thread t1 = new MyThread("t1");  // 新建“线程t1” 
            System.out.println(t1.getName() +" ("+t1.getState()+") is new.");   
         
            t1.start();// 启动“线程t1” 
            System.out.println(t1.getName() +" ("+t1.getState()+") is started.");   
         
            // 主线程休眠300ms,然后主线程给t1发“中断”指令。 
            Thread.sleep(300); 
            t1.interrupt(); 
            System.out.println(t1.getName() +" ("+t1.getState()+") is interrupted."); 
         
            // 主线程休眠300ms,然后查看t1的状态。 
            Thread.sleep(300); 
            System.out.println(t1.getName() +" ("+t1.getState()+") is interrupted now."); 
        } catch (InterruptedException e) {   
            e.printStackTrace(); 
        } 
    }  
 
}

运行结果:

t1 (NEW) is new. 
t1 (RUNNABLE) is started. 
t1 (RUNNABLE) loop 1 
t1 (RUNNABLE) loop 2 
t1 (TIMED_WAITING) is interrupted. 
t1 (RUNNABLE) catch InterruptedException. 
t1 (RUNNABLE) loop 3 
t1 (RUNNABLE) loop 4 
t1 (RUNNABLE) loop 5 
t1 (TIMED_WAITING) is interrupted now. 
t1 (RUNNABLE) loop 6 
t1 (RUNNABLE) loop 7 
t1 (RUNNABLE) loop 8 
t1 (RUNNABLE) loop 9 
....

结果说明
程序进入了死循环!
为什么会这样呢?这是因为,t1在“等待(阻塞)状态”时,被interrupt()中断;此时,会清除中断标记[即isInterrupted()会返回false],而且会抛出InterruptedException异常[该异常在while循环体内被捕获]。因此,t1理所当然的会进入死循环了。
解决该问题,需要我们在捕获异常时,额外的进行退出while循环的处理。例如,在MyThread的catch(InterruptedException)中添加break 或 return就能解决该问题。

下面是通过“额外添加标记”的方式终止“状态状态”的线程的示例:

package com.demo.interrupt; 
 
public class MyThread extends Thread { 
 
    private volatile boolean flag= true; 
    public void stopTask() { 
        flag = false; 
    } 
     
    public MyThread(String name) { 
        super(name); 
    } 
 
    @Override 
    public void run() { 
        synchronized(this) { 
            try { 
                int i=0; 
                while (flag) { 
                    Thread.sleep(100); // 休眠100ms 
                    i++; 
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" ("+this.getState()+") loop " + i);   
                } 
            } catch (InterruptedException ie) {   
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() +" ("+this.getState()+") catch InterruptedException.");   
            } 
        }   
    } 
}
package com.demo.interrupt; 
 
public class Demo3 { 
     
     public static void main(String[] args) {   
        try {   
            MyThread t1 = new MyThread("t1");  // 新建“线程t1” 
            System.out.println(t1.getName() +" ("+t1.getState()+") is new.");   
 
            t1.start(); // 启动“线程t1” 
            System.out.println(t1.getName() +" ("+t1.getState()+") is started.");   
 
            // 主线程休眠300ms,然后主线程给t1发“中断”指令。 
            Thread.sleep(300); 
            t1.stopTask(); 
            System.out.println(t1.getName() +" ("+t1.getState()+") is interrupted."); 
 
            // 主线程休眠300ms,然后查看t1的状态。 
            Thread.sleep(300); 
            System.out.println(t1.getName() +" ("+t1.getState()+") is interrupted now."); 
        } catch (InterruptedException e) {   
            e.printStackTrace(); 
        } 
    }  
}

运行结果:

t1 (NEW) is new. 
t1 (RUNNABLE) is started. 
t1 (RUNNABLE) loop 1 
t1 (RUNNABLE) loop 2 
t1 (RUNNABLE) is interrupted. 
t1 (RUNNABLE) loop 3 
t1 (TERMINATED) is interrupted now.

四、interrupt() 和 isInterrupted()的区别

     最后谈谈 interrupt() 和 isInterrupted()。interrupt() 和 isInterrupted()都能够用于检测对象的“中断标记”。区别是,interrupt()除了返回中断标记之外,它还会清除中断标记(即将中断标记设为false);而isInterrupted()仅仅返回中断标记。

标签:java多线程
声明

1.本站遵循行业规范,任何转载的稿件都会明确标注作者和来源;2.本站的原创文章,请转载时务必注明文章作者和来源,不尊重原创的行为我们将追究责任;3.作者投稿可能会经我们编辑修改或补充。

发表评论
搜索
排行榜
关注我们

扫一扫关注我们,了解最新精彩内容