Java多线程之interrupt()的深度研究

  近期学习Java多线程的中断机制,网上的帖子说得很浅,并没深究其原理。看了Java源码,对Java的中断机制有了略深入的理解,在这篇文章中向感兴趣的网友分享下。这篇文章主要通过一个典型例子对中断机制进行剖析。

  一:一些概念和重要方法

  interrupt status(中断状态):请记住这个术语,中断机制就是围绕着这个字段来工作的。在Java源码中代表中断状态的字段是:private volatile Interruptible blocker;对“Interruptible”这个类不需要深入分析,对于“blocker”变量有以下几个操作。

  1.默认blocker=null; ®1

  2.调用方法“interrupt0();”将会导致“该线程的中断状态将被设置(JDK文档中术语)”。®2

  3.再次调用“interrupt0();”将会导致“其中断状态将被清除(同JDK文档中术语)”®3

  注:这三点很重要,接下来文章中会用来®1®2®3代替。

明白了第一点来看下文档中对于中断线程相关方法的描述。

  1.public void interrupt();

    中断线程。如果线程在调用 Object 类的 wait()wait(long)wait(long, int) 方法,或者该类的 join()join(long)join(long, int)sleep(long)sleep(long, int) 方法

  过程中受阻,则其中断状态将被清除,它还将收到一个 InterruptedException。 

  2.public static boolean interrupted();

    测试当前线程是否已经中断。线程的中断状态 由该方法清除。线程中断被忽略,因为在中断时不处于活动状态的线程将由此返回 false 的方法反映出来。

      返回:
    如果当前线程已经中断,则返回 true;否则返回 false
      另请参见:
isInterrupted()

  3.public boolean isInterrupted();

    测试线程是否已经中断。线程的中断状态 不受该方法的影响。线程中断被忽略,因为在中断时不处于活动状态的线程将由此返回 false 的方法反映出来。

  返回:如果该线程已经中断,则返回 true;否则返回 false

  另请参见:interrupted()

  <!--来自JDK API文档-->

    以上三段中关于线程的中断状态 由该方法清除的描述,在源码层面就是®3调用。

 接下来说一下"interrupted()"和"isInterrupted()"两个方法的相同点和不同点。在这之前看一下源码中两个方法的代码,如下:

 public static boolean interrupted() {
return currentThread().isInterrupted(true);
}
public boolean isInterrupted() {
return isInterrupted(false);
}
/**
* Tests if some Thread has been interrupted. The interrupted state
* is reset or not based on the value of ClearInterrupted that is
* passed.
*/
private native boolean isInterrupted(boolean ClearInterrupted);

  相同点都是判断线程的interrupt status是否被设置,若被设置返回true,否则返回false.区别有两点:一:前者是static方法,调用者是current thread,而后者是普通方法,调用者是this current.二:它们其实都调用了Java中的一个native方法isInterrupted(boolean ClearInterrupted); 不同的是前者传入了参数true,后者传入了false.意义就是:前者将清除线程的interrupt state(®3),调用后者线程的interrupt state不受影响。

二:例子。

  接下来看一个例子,这个例子说明了两个问题。1.调用interrupt()方法并不会中断一个正在运行的线程.2.若调用sleep()而使线程处于阻塞状态,这时调用interrupt()方法,会抛出InterruptedException,从而使线程提前结束阻塞状态,退出阻塞代码。如下:

 package interrupt;

 public class Main {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
Main main = new Main();
Thread t = new Thread(main.runnable);
System.out.println("mainmainmain");
t.start();
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
t.interrupt();
} Runnable runnable = new Runnable() {
@Override
public void run() {
int i = 0;
try {
while (i < 1000) {
Thread.sleep(500);
System.out.println(i++);
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
};
}

运行结果:

 mainmainmain
0
1
2
java.lang.InterruptedException: sleep interrupted
at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
at interrupt.Main$1.run(Main.java:27)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:619)

三:分析下例子中的中断机制

 1.为什么调用interrupt()并不能中断线程?

 public void interrupt() {
if (this != Thread.currentThread())
checkAccess(); synchronized (blockerLock) {
Interruptible b = blocker;
if (b != null) {
interrupt0(); // Just to set the interrupt flag
b.interrupt();
return;
}
}
interrupt0();
}

如上是Java源码中的代码,由此我们看出问题的答案。线程的blocker字段(也就是interrupt status)默认是null(®1)。调用interrupt()方法时,只是运行了®2,并没有进入if语句,所以没调用真正执行中断的代码b.interrupt().

2.若调用sleep()而使线程处于阻塞状态,这时调用interrupt()方法,会抛出InterruptedException,从而使线程提前结束阻塞状态,退出阻塞代码。为什么?

Java多线程之interrupt()的深度研究

由上图可看出例子中30行代码铺好的异常其实是interrupt()抛出的,而不是sleep()抛出的。

欢迎交流!

Author:Andy Zhai

2014-01-12  17:54:39

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