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:

复制代码
 1 public static boolean interrupted() {
 2     return currentThread().isInterrupted(true);
 3     }
 4 public boolean isInterrupted() {
 5     return isInterrupted(false);
 6     }
 7  /**
 8      * Tests if some Thread has been interrupted.  The interrupted state
 9      * is reset or not based on the value of ClearInterrupted that is
10      * passed.
11      */
12 private native boolean isInterrupted(boolean ClearInterrupted);
复制代码

  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:

复制代码
 1 package interrupt;
 2 
 3 public class Main {
 4     /**
 5      * @param args
 6      */
 7     public static void main(String[] args) {
 8         Main main = new Main();
 9         Thread t = new Thread(main.runnable);
10         System.out.println("mainmainmain");
11         t.start();
12         try {
13             Thread.sleep(2000);
14         } catch (InterruptedException e) {
15             // TODO Auto-generated catch block
16             e.printStackTrace();
17         }
18         t.interrupt();
19     }
20 
21     Runnable runnable = new Runnable() {
22         @Override
23         public void run() {
24             int i = 0;
25             try {
26                 while (i < 1000) {
27                     Thread.sleep(500);
28                     System.out.println(i++);
29                 }
30             } catch (InterruptedException e) {
31                 e.printStackTrace();
32             }
33         }
34     };
35 }
复制代码

运行结果:

复制代码
1 mainmainmain
2 0
3 1
4 2
5 java.lang.InterruptedException: sleep interrupted
6     at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
7     at interrupt.Main$1.run(Main.java:27)
8     at java.lang.Thread.run(Thread.java:619)
复制代码

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?

复制代码
 1 public void interrupt() {
 2     if (this != Thread.currentThread())
 3         checkAccess();
 4 
 5     synchronized (blockerLock) {
 6         Interruptible b = blocker;
 7         if (b != null) {
 8         interrupt0();        // Just to set the interrupt flag
 9         b.interrupt();
10         return;
11         }
12     }
13     interrupt0();
14     }
复制代码

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?

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。

总结:
执行interrupt()这个方法不能立即中断线程,只是将线程的状态修改成了中断状态,当此线程执行到了sleep、join、wait等阻塞方法时,才会抛出InterruptedException异常,从而使线程提前结束阻塞状态,退出阻塞代码。
sleep、join、wait等阻塞方法,会不断去检查当前线程的状态,如果当前线程状态被设置成了中断状态,则立即抛出InterruptedException。
至于线程抛出InterruptedException异常后该如何处理,是继续执行未完成的代码还是结束线程,这个就需要程序员在编程时自己决定。

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转载自blog.csdn.net/zhaocuit/article/details/73478552