java面试-Java并发编程(五)——中断

2022-04-02 07:17:48

什么是中断？

在Java中没有办法立即停止一条线程，然而停止线程却显得尤为重要，如取消一个耗时操作。因此，Java提供了一种用于停止线程的机制——中断。

中断只是一种协作机制，Java没有给中断增加任何语法，中断的过程完全需要程序员自己实现。若要中断一个线程，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，此时究竟该做什么需要你自己写代码实现。
每个线程对象中都有一个标识，用于表示线程是否被中断；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，也可以在自己的线程中调用。

中断的相关方法

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）

以下三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执行权，不释放锁。
由于在不释放资源的情况下进入睡眠状态，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，并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的区别？

中断的使用

要使用中断，首先需要在可能会发生中断的线程中不断监听中断状态，一旦发生中断，就执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函数即可。

设置中断监听

Thread t1 = new Thread( new Runnable(){
    public void run(){
        // 若未发生中断，就正常执行任务
        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，每次执行完一遍任务代码就检查一下中断状态；一旦发生中断，则跳过while循环，直接执行后面的中断处理代码。

触发中断

t1.interrupt();

上述代码执行后会将t1对象的中断状态设为true，此时t1线程的正常任务代码执行完成后，进入下一次while循环前Thread.currentThread.isInterrupted()的结果为true，此时退出循环，执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

自定义一个共享的boolean类型变量，表示当前线程是否需要中断。

中断标识

volatile boolean interrupted = false;

任务执行函数

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。
任务执行函数

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

上述两种方法本质一样，都是通过循环查看一个共享标记为来判断线程是否需要中断，他们的区别在于：第一种方法的标识位是我们自己设定的，而第二种方法的标识位是Java提供的。除此之外，他们的实现方法是一样的。

上述两种方法之所以较为安全，是因为一条线程发出终止信号后，接收线程并不会立即停止，而是将本次循环的任务执行完，再跳出循环停止线程。此外，程序员又可以在跳出循环后添加额外的代码进行收尾工作。

处理中断

上文都在介绍如何获取中断状态，那么当我们捕获到中断状态后，究竟如何处理呢？

Java类库中提供的一些可能会发生阻塞的方法都会抛InterruptedException异常，如：BlockingQueue#put、BlockingQueue#take、Object#wait、Thread#sleep。
当你在某一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。
当一个函数抛出InterruptedException异常时，表示这个方法阻塞的时间太久了，别人不想等它执行结束了。
当你的捕获到一个InterruptedException异常后，亦可以处理它，或者向上抛出。
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经被修改为false(表示线程未被中断)；此时你若能够处理中断，则不用理会该值；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。这样违背了中断机制的规则，别人想让你线程中断，然而你自己不处理，也不将中断请求告诉调用者，调用者一直以为没有中断请求。

QA

为什么catch InterruptedException后会自动清除中断状态？

码农公寓