Java多线程系列--“基础篇”09之 interrupt()和线程终止方式

时间 2019-11-10

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原文原文链接

概要

本章，会对线程的interrupt()中断和终止方式进行介绍。涉及到的内容包括：
1. interrupt()说明
 2. 终止线程的方式
 2.1 终止处于“阻塞状态”的线程
2.2 终止处于“运行状态”的线程
 3. 终止线程的示例
 4. interrupted() 和 isInterrupted()的区别html

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1. interrupt()说明

在介绍终止线程的方式以前，有必要先对interrupt()进行了解。
关于interrupt()，java的djk文档描述以下：http://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/api

Interrupts this thread.
Unless the current thread is interrupting itself, which is always permitted, the checkAccess method of this thread is invoked, which may cause a SecurityException to be thrown.

If this thread is blocked in an invocation of the wait(), wait(long), or wait(long, int) methods of the Object class, or of the join(), join(long), join(long, int), sleep(long), or sleep(long, int), methods of this class, then its interrupt status will be cleared and it will receive an InterruptedException.

If this thread is blocked in an I/O operation upon an interruptible channel then the channel will be closed, the thread's interrupt status will be set, and the thread will receive a ClosedByInterruptException.

If this thread is blocked in a Selector then the thread's interrupt status will be set and it will return immediately from the selection operation, possibly with a non-zero value, just as if the selector's wakeup method were invoked.

If none of the previous conditions hold then this thread's interrupt status will be set.

Interrupting a thread that is not alive need not have any effect.

大体意思是：安全

interrupt()的做用是中断本线程。 本线程中断本身是被容许的；其它线程调用本线程的interrupt()方法时，会经过checkAccess()检查权限。这有可能抛出SecurityException异常。 若是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”会被清除而且会收到一个InterruptedException异常。例如，线程经过wait()进入阻塞状态，此时经过interrupt()中断该线程；调用interrupt()会当即将线程的中断标记设为“true”，可是因为线程处于阻塞状态，因此该“中断标记”会当即被清除为“false”，同时，会产生一个InterruptedException的异常。 若是线程被阻塞在一个Selector选择器中，那么经过interrupt()中断它时；线程的中断标记会被设置为true，而且它会当即从选择操做中返回。 若是不属于前面所说的状况，那么经过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”不会产生任何操做。

2. 终止线程的方式

Thread中的stop()和suspend()方法，因为固有的不安全性，已经建议再也不使用！
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，而后再总结出一个通用的方式。多线程

2.1 终止处于“阻塞状态”的线程

一般，咱们经过“中断”方式终止处于“阻塞状态”的线程。
当线程因为被调用了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。因为处于阻塞状态，中断标记会被清除，同时产生一个InterruptedException异常。将InterruptedException放在适当的为止就能终止线程，形式以下：oracle

@Override
public void run() {
    try {
        while (true) {
            // 执行任务...
        }
    } catch (InterruptedException ie) {  
        // 因为产生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)以外，这样就退出了while(true)循环！
注意：对InterruptedException的捕获务通常放在while(true)循环体的外面，这样，在产生异常时就退出了while(true)循环。不然，InterruptedException在while(true)循环体以内，就须要额外的添加退出处理。形式以下：less

@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！须要手动退出
            break;
        }
    }
}

说明：上面的InterruptedException异常的捕获在whle(true)以内。当产生InterruptedException异常时，被catch处理以外，仍然在while(true)循环体内；要退出while(true)循环体，须要额外的执行退出while(true)的操做。ide

2.2 终止处于“运行状态”的线程

一般，咱们经过“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”。
(01) 经过“中断标记”终止线程。
形式以下：oop

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

说明：isInterrupted()是判断线程的中断标记是否是为true。当线程处于运行状态，而且咱们须要终止它时；能够调用线程的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。this

(02) 经过“额外添加标记”。
形式以下：

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；而且咱们提供stopTask()来设置flag标记。当咱们须要终止该线程时，调用该线程的stopTask()方法就可让线程退出while循环。
注意：将flag定义为volatile类型，是为了保证flag的可见性。即其它线程经过stopTask()修改了flag以后，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以下：

@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。
    }
}

3. 终止线程的示例

interrupt()经常被用来终止“阻塞状态”线程。参考下面示例：

 1 // Demo1.java的源码
 2 class MyThread extends Thread {
 3     
 4     public MyThread(String name) {
 5         super(name);
 6     }
 7 
 8     @Override
 9     public void run() {
10         try {  
11             int i=0;
12             while (!isInterrupted()) {
13                 Thread.sleep(100); // 休眠100ms
14                 i++;
15                 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" ("+this.getState()+") loop " + i);  
16             }
17         } catch (InterruptedException e) {  
18             System.out.println(Thread.currentThread().getName() +" ("+this.getState()+") catch InterruptedException.");  
19         }
20     }
21 }
22 
23 public class Demo1 {
24 
25     public static void main(String[] args) {  
26         try {  
27             Thread t1 = new MyThread("t1");  // 新建“线程t1”
28             System.out.println(t1.getName() +" ("+t1.getState()+") is new.");  
29 
30             t1.start();                      // 启动“线程t1”
31             System.out.println(t1.getName() +" ("+t1.getState()+") is started.");  
32 
33             // 主线程休眠300ms，而后主线程给t1发“中断”指令。
34             Thread.sleep(300);
35             t1.interrupt();
36             System.out.println(t1.getName() +" ("+t1.getState()+") is interrupted.");
37 
38             // 主线程休眠300ms，而后查看t1的状态。
39             Thread.sleep(300);
40             System.out.println(t1.getName() +" ("+t1.getState()+") is interrupted now.");
41         } catch (InterruptedException e) {  
42             e.printStackTrace();
43         }
44     } 
45 }

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中经过new MyThread("t1")建立线程t1，以后经过t1.start()启动线程t1。
(02) t1启动以后，会不断的检查它的中断标记，若是中断标记为“false”；则休眠100ms。
(03) t1休眠以后，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收到中断指令以后，会将t1的中断标记设置“false”，并且会抛出InterruptedException异常。在t1的run()方法中，是在循环体while以外捕获的异常；所以循环被终止。

咱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。

 1 // Demo2.java的源码
 2 class MyThread extends Thread {
 3     
 4     public MyThread(String name) {
 5         super(name);
 6     }
 7 
 8     @Override
 9     public void run() {
10         int i=0;
11         while (!isInterrupted()) {
12             try {
13                 Thread.sleep(100); // 休眠100ms
14             } catch (InterruptedException ie) {  
15                 System.out.println(Thread.currentThread().getName() +" ("+this.getState()+") catch InterruptedException.");  
16             }
17             i++;
18             System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" ("+this.getState()+") loop " + i);  
19         }
20     }
21 }
22 
23 public class Demo2 {
24 
25     public static void main(String[] args) {  
26         try {  
27             Thread t1 = new MyThread("t1");  // 新建“线程t1”
28             System.out.println(t1.getName() +" ("+t1.getState()+") is new.");  
29 
30             t1.start();                      // 启动“线程t1”
31             System.out.println(t1.getName() +" ("+t1.getState()+") is started.");  
32 
33             // 主线程休眠300ms，而后主线程给t1发“中断”指令。
34             Thread.sleep(300);
35             t1.interrupt();
36             System.out.println(t1.getName() +" ("+t1.getState()+") is interrupted.");
37 
38             // 主线程休眠300ms，而后查看t1的状态。
39             Thread.sleep(300);
40             System.out.println(t1.getName() +" ("+t1.getState()+") is interrupted now.");
41         } catch (InterruptedException e) {  
42             e.printStackTrace();
43         }
44     } 
45 }

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！
为何会这样呢？这是由于，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]，并且会抛出InterruptedException异常[该异常在while循环体内被捕获]。所以，t1理所固然的会进入死循环了。
解决该问题，须要咱们在捕获异常时，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。

下面是经过“额外添加标记”的方式终止“状态状态”的线程的示例：

 1 // Demo3.java的源码
 2 class MyThread extends Thread {
 3 
 4     private volatile boolean flag= true;
 5     public void stopTask() {
 6         flag = false;
 7     }
 8     
 9     public MyThread(String name) {
10         super(name);
11     }
12 
13     @Override
14     public void run() {
15         synchronized(this) {
16             try {
17                 int i=0;
18                 while (flag) {
19                     Thread.sleep(100); // 休眠100ms
20                     i++;
21                     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" ("+this.getState()+") loop " + i);  
22                 }
23             } catch (InterruptedException ie) {  
24                 System.out.println(Thread.currentThread().getName() +" ("+this.getState()+") catch InterruptedException.");  
25             }
26         }  
27     }
28 }
29 
30 public class Demo3 {
31 
32     public static void main(String[] args) {  
33         try {  
34             MyThread t1 = new MyThread("t1");  // 新建“线程t1”
35             System.out.println(t1.getName() +" ("+t1.getState()+") is new.");  
36 
37             t1.start();                      // 启动“线程t1”
38             System.out.println(t1.getName() +" ("+t1.getState()+") is started.");  
39 
40             // 主线程休眠300ms，而后主线程给t1发“中断”指令。
41             Thread.sleep(300);
42             t1.stopTask();
43             System.out.println(t1.getName() +" ("+t1.getState()+") is interrupted.");
44 
45             // 主线程休眠300ms，而后查看t1的状态。
46             Thread.sleep(300);
47             System.out.println(t1.getName() +" ("+t1.getState()+") is interrupted now.");
48         } catch (InterruptedException e) {  
49             e.printStackTrace();
50         }
51     } 
52 }

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) loop 3
t1 (TERMINATED) is interrupted now.

4. interrupted() 和 isInterrupted()的区别

最后谈谈 interrupted() 和 isInterrupted()。
interrupted() 和 isInterrupted()都可以用于检测对象的“中断标记”。
区别是，interrupted()除了返回中断标记以外，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。

更多内容

1. Java多线程目录(共xx篇)

2. Java多线程系列--“基础篇”01之基本概念

3. Java多线程系列--“基础篇”02之经常使用的实现多线程的两种方式

4. Java多线程系列--“基础篇”03之 Thread中start()和run()的区别

5. Java多线程系列--“基础篇”04之 synchronized关键字

6. Java多线程系列--“基础篇”05之线程等待与唤醒

7. Java多线程系列--“基础篇”06之线程让步

8. Java多线程系列--“基础篇”07之线程休眠

9. Java多线程系列--“基础篇”08之 join()