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中断线程
线程的thread.interrupt()方法是中断线程,将会设置该线程为中断状态,即设置为true。线程中断后的结果是死亡、还是等待新的任务或是继续运行至下一步,取决于这个程序本身。线程会不时地检测这个中断标识位,以判断线程是否应该被中断(中断标识值是否为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中断,
请使用Thread.currentThread().isInterrupted()方法(因为它将线程中断标识位设置为true后,不会立刻清除中断标识位,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标位清除,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:
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识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别位清除,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
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,应该在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:
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:
...
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:
...
try {
sleep(delay);
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupted();
}
...
}
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
...
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
publicclass ThreadTest extends Thread{
//线程中断信号量
volatileboolean stop=false;
publicstaticvoid main(String[] args) throws Exception {
ThreadTest thread=new ThreadTest();
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...");
}
@Override
publicvoid run() {
//每隔一秒检测一下中断信号量
while(!stop){
System.out.println("Thread is running!");
long begin=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() - begin <1000)) {
}
}
System.out.println("Thread exiting under request!");
}
}
运行结果如下:
使用thread.interrupt()中断非阻塞状态线程
虽然上面案例要求一些编码,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:
publicclass ThreadTest extends Thread{
publicstaticvoid main(String[] args) throws Exception {
ThreadTest thread=new ThreadTest();
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...");
}
@Override
publicvoid run() {
//每隔一秒检测一下中断信号量
while(!Thread.currentThread().isInterrupted()){
System.out.println("Thread is running!");
long begin=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() - begin <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:
publicclass ThreadTest extends Thread{
publicstaticvoid main(String[] args) throws Exception {
ThreadTest thread=new ThreadTest();
System.out.println("Starting thread...");
thread.start();
Thread.sleep(3000);
thread.interrupt();// 等中断信号量设置后再调用
System.out.println("Asking thread to stop...");
Thread.sleep(3000);
System.out.println("Stopping application...");
}
@Override
publicvoid 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();
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("Thread exiting under request...");
}
}
上面案例中一旦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
下面案例中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
publicclass ThreadTest extends Thread {
publicstaticvoid main(String args[]) throws Exception {
final Object lock1 =new Object();
final Object lock2 =new Object();
Thread thread1 =new Thread() {
publicvoid run() {
deathLock(lock1, lock2);
}
};
Thread thread2 =new Thread() {
publicvoid 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...");
}
privatestaticvoid 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。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:
import java.io.IOException;
import java.net.ServerSocket;
publicclass ThreadTest extends Thread {
volatile ServerSocket socket;
publicstaticvoid main(String args[]) throws Exception {
ThreadTest thread =new ThreadTest();
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,此句去掉将发生阻塞状态
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
}
System.out.println("Stopping application...");
}
publicvoid run() {
try {
socket =new ServerSocket(3036);
} 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
}
}
//判断线程是否被阻塞,如果被阻塞则无法打印此句
System.out.println("Thread exiting under request...");
}
}
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