深入分析JAVA 多線程--interrupt()和線程終止方式

更新時間：2020年06月23日 09:21:48 作者：凌傾-學無止境

這篇文章主要介紹了JAVA 多線程--interrupt()和線程終止方式的的相關(guān)資料，文中代碼非常細致，幫助大家更好的理解和學習，感興趣的朋友可以了解下

一、interrupt() 介紹

interrupt() 定義在 Thread 類中，作用是中斷本線程。

本線程中斷自己是被允許的；其它線程調(diào)用本線程的 interrupt() 方法時，會通過 checkAccess() 檢查權(quán)限。這有可能拋出 SecurityException 異常。
如果本線程是處于阻塞狀態(tài)：調(diào)用線程的 wait() , wait(long) 或 wait(long, int) 會讓它進入等待(阻塞)狀態(tài)，或者調(diào)用線程的 join()，join(long)，join(long, int)，sleep(long)，sleep(long, int) 也會讓它進入阻塞狀態(tài)。若線程在阻塞狀態(tài)時，調(diào)用了它的 interrupt() 方法，那么它的“中斷狀態(tài)”會被清除并且會收到一個 InterruptedException 異常。例如，線程通過 wait() 進入阻塞狀態(tài)，此時通過 interrupt() 中斷該線程；調(diào)用 interrupt() 會立即將線程的中斷標記設(shè)為 true，但是由于線程處于阻塞狀態(tài)，所以該“中斷標記”會立即被清除為 “false”，同時，會產(chǎn)生一個 InterruptedException 的異常。
如果線程被阻塞在一個 Selector 選擇器中，那么通過 interrupt() 中斷它時；線程的中斷標記會被設(shè)置為 true，并且它會立即從選擇操作中返回。
如果不屬于前面所說的情況，那么通過 interrupt() 中斷線程時，它的中斷標記會被設(shè)置為 true。
中斷一個“已終止的線程”不會產(chǎn)生任何操作。

二、線程終止方式

Thread中的 stop() 和 suspend() 方法，由于固有的不安全性，已經(jīng)建議不再使用！
下面，我先分別討論線程在“阻塞狀態(tài)”和“運行狀態(tài)”的終止方式，然后再總結(jié)出一個通用的方式。

（一）、終止處于“阻塞狀態(tài)”的線程.

通常，我們通過“中斷”方式終止處于“阻塞狀態(tài)”的線程。
當線程由于被調(diào)用了 sleep(),，wait()，join() 等方法而進入阻塞狀態(tài)；若此時調(diào)用線程的 interrupt() 將線程的中斷標記設(shè)為 true。由于處于阻塞狀態(tài)，中斷標記會被清除，同時產(chǎn)生一個InterruptedException 異常。將 InterruptedException 放在適當?shù)奈恢镁湍芙K止線程，形式如下：

public void run() {
  try {
    while (true) {
      // 執(zhí)行業(yè)務(wù)
    }
  } catch (InterruptedException ie) { 
    // 由于產(chǎn)生InterruptedException異常，退出while(true)循環(huán)，線程終止！
  }
}

說明：

在while(true)中不斷的執(zhí)行業(yè)務(wù)代碼，當線程處于阻塞狀態(tài)時，調(diào)用線程的 interrupt() 產(chǎn)生 InterruptedException 中斷。中斷的捕獲在 while(true) 之外，這樣就退出了 while(true) 循環(huán)！

注意：

對 InterruptedException 的捕獲務(wù)一般放在 while(true) 循環(huán)體的外面，這樣，在產(chǎn)生異常時就退出了 while(true) 循環(huán)。否則，InterruptedException 在 while(true) 循環(huán)體之內(nèi)，就需要額外的添加退出處理。形式如下：

public void run() {
  while (true) {
    try {
      // 執(zhí)行任務(wù)...
    } catch (InterruptedException ie) { 
      // InterruptedException在while(true)循環(huán)體內(nèi)。
      // 當線程產(chǎn)生了InterruptedException異常時，while(true)仍能繼續(xù)運行！需要手動退出
      break;
    }
  }
}

說明：

上面的 InterruptedException 異常的捕獲在 whle(true) 之內(nèi)。當產(chǎn)生 InterruptedException 異常時，被 catch 處理之外，仍然在 while(true) 循環(huán)體內(nèi)；要退出 while(true) 循環(huán)體，需要額外的執(zhí)行退出while(true) 的操作。

（二）、終止處于“運行狀態(tài)”的線程

通常，我們通過“標記”方式終止處于“運行狀態(tài)”的線程。其中，包括“中斷標記”和“額外添加標記”。

1、通過“中斷標記”終止線程

public void run() {
  while (!isInterrupted()) {
    // 執(zhí)行任務(wù)...
  }
}

說明：

isInterrupted() 是判斷線程的中斷標記是不是為 true。當線程處于運行狀態(tài)，并且我們需要終止它時；可以調(diào)用線程的 interrupt() 方法，使用線程的中斷標記為 true，即 isInterrupted() 會返回true。此時，就會退出while循環(huán)。

注意：interrupt() 并不會終止處于“運行狀態(tài)”的線程！它會將線程的中斷標記設(shè)為 true。

2、通過“額外添加標記”終止線程

private volatile boolean flag= true;
protected void stopTask() {
  flag = false;
}
public void run() {
  while (flag) {
    // 執(zhí)行任務(wù)...
  }
}

說明：

線程中有一個 flag 標記，它的默認值是 true；并且我們提供 stopTask() 來設(shè)置 flag 標記。當我們需要終止該線程時，調(diào)用該線程的 stopTask() 方法就可以讓線程退出 while 循環(huán)。

注意：將 flag 定義為 volatile 類型，是為了保證 flag 的可見性。即其它線程通過 stopTask() 修改了 flag 之后，本線程能看到修改后的 flag 的值。

（三）、通過方式

綜合線程處于“阻塞狀態(tài)”和“運行狀態(tài)”的終止方式，比較通用的終止線程的形式如下：

public void run() {
  try {
    // 1. isInterrupted()保證，只要中斷標記為true就終止線程。
    while (!isInterrupted()) {
      // 執(zhí)行任務(wù)...
    }
  } catch (InterruptedException ie) { 
    // 2. InterruptedException異常保證，當InterruptedException異常產(chǎn)生時，線程被終止。
  }
}

1、isInterrupted()保證，只要中斷標記為 true 就終止線程。
2、InterruptedException 異常保證，當 InterruptedException 異常產(chǎn)生時，線程被終止。

三、示例

public class InterruptTest {
  public static void main(String[] args) {
    try {
      Thread t1 = new MyThread("t1"); // 新建線程t1
      System.out.println(t1.getName() + "[" + t1.getState() + "] is new.");
      
      t1.start();// 啟動線程t1
      System.out.println(t1.getName() + "[" + t1.getState() + "] is started.");
      
      Thread.sleep(300);// 休眠300毫秒，然后主線程給t1發(fā)“中斷”指令，查看t1狀態(tài)
      t1.interrupt();
      System.out.println(t1.getName() + "[" + t1.getState() + "] is interrupted.");
      
      Thread.sleep(300);// 休眠300毫秒，然后查看t1狀態(tài)
      System.out.println(t1.getName() + "[" + t1.getState() + "] is interrupted now.");
    }catch(InterruptedException e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
}
class MyThread extends Thread{
  public MyThread(String name) {
    super(name);
  }
  @Override
  public void run() {
    try {
      int i = 0;
      while(!isInterrupted()) {
        Thread.sleep(100);// 休眠100毫秒
        ++i;
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "[" + this.getState() + "] loop " + i);
      }
    }catch(InterruptedException e) {
      System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "[" + this.getState() + "] catch InterruptedException");
    }
  }
}

運行結(jié)果

t1 [ NEW ] is new.
t1 [ RUNNABLE ] is started.
t1 [ RUNNABLE ] loop 1
t1 [ RUNNABLE ] loop 2
t1 [ RUNNABLE ] loop 3
t1 [ RUNNABLE ] catch InterruptedException
t1 [ TERMINATED ] is interrupted.
t1 [ TERMINATED ] is interrupted now.

說明：

①、主線程 main 中通過 new MyThread("t1") 創(chuàng)建線程 t1，之后通過 t1.start() 啟動線程 t1。

②、t1 啟動之后，會不斷的檢查它的中斷標記，如果中斷標記為“false”；則休眠 100ms。

③、t1 休眠之后，會切換到主線程main；主線程再次運行時，會執(zhí)行t1.interrupt()中斷線程t1。t1收到中斷指令之后，會將t1的中斷標記設(shè)置“false”，而且會拋出 InterruptedException 異常。在 t1 的 run() 方法中，是在循環(huán)體 while 之外捕獲的異常；因此循環(huán)被終止。

我們對上面的結(jié)果進行小小的修改，將run()方法中捕獲InterruptedException異常的代碼塊移到while循環(huán)體內(nèi)。

public class InterruptTest {
  public static void main(String[] args) {
    try {
      Thread t1 = new MyThread("t1"); // 新建線程t1
      System.out.println(t1.getName() + " [ " + t1.getState() + " ] is new.");
      
      t1.start();// 啟動線程t1
      System.out.println(t1.getName() + " [ " + t1.getState() + " ] is started.");
      
      Thread.sleep(300);// 休眠300毫秒，然后主線程給t1發(fā)“中斷”指令，查看t1狀態(tài)
      t1.interrupt();
      System.out.println(t1.getName() + " [ " + t1.getState() + " ] is interrupted.");
      
      Thread.sleep(300);// 休眠300毫秒，然后查看t1狀態(tài)
      System.out.println(t1.getName() + " [ " + t1.getState() + " ] is interrupted now.");
    }catch(InterruptedException e) {
      e.printStackTrace();
    }
    
  }
}
class MyThread extends Thread{
  public MyThread(String name) {
    super(name);
  }
  @Override
  public void run() {
    int i = 0;
    while(!isInterrupted()) {
      try {
        Thread.sleep(100); // 休眠100ms
      } catch (InterruptedException ie) { 
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() +" [ "+this.getState()+" ] catch InterruptedException."); 
      }
      i++;
      System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" [ "+this.getState()+" ] loop " + i); 
    }
  }
}

運行結(jié)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 [ RUNNABLE ] loop 6
t1 [ RUNNABLE ] is interrupted now.
t1 [ RUNNABLE ] loop 7
...... // 無限循環(huán)

說明：

程序進入了死循環(huán)了。

這是因為，t1在“等待(阻塞)狀態(tài)”時，被 interrupt() 中斷；此時，會清除中斷標記（即 isInterrupted() 會返回 false），而且會拋出 InterruptedException 異常（該異常在while循環(huán)體內(nèi)被捕獲）。因此，t1理所當然的會進入死循環(huán)了。

解決該問題，需要我們在捕獲異常時，額外的進行退出 while 循環(huán)的處理。例如，在 MyThread 的 catch(InterruptedException) 中添加 break 或 return 就能解決該問題。

下面是通過“額外添加標記”的方式終止“狀態(tài)狀態(tài)”的線程的示例：

public class InterruptTest {
  public static void main(String[] args) {
    try {
      MyThread t1 = new MyThread("t1"); // 新建線程t1
      System.out.println(t1.getName() + " [ " + t1.getState() + " ] is new.");
      
      t1.start();// 啟動線程t1
      System.out.println(t1.getName() + " [ " + t1.getState() + " ] is started.");
      
      Thread.sleep(300);// 休眠300毫秒，然后主線程給t1發(fā)“中斷”指令，查看t1狀態(tài)
      t1.stopTask();
      System.out.println(t1.getName() + " [ " + t1.getState() + " ] is interrupted.");
      
      Thread.sleep(300);// 休眠300毫秒，然后查看t1狀態(tài)
      System.out.println(t1.getName() + " [ " + t1.getState() + " ] is interrupted now.");
    }catch(InterruptedException e) {
      e.printStackTrace();
    }
    
  }
}
class MyThread extends Thread{
  private volatile boolean flag = true;
  public void stopTask() {
    flag = false;
  }
  public MyThread(String name) {
    super(name);
  }
  @Override
  public void run() {
    synchronized (this) {
      int i = 0;
      while(flag) {
        try {
          Thread.sleep(100); // 休眠100ms
        } catch (InterruptedException ie) { 
          System.out.println(Thread.currentThread().getName() +" [ "+this.getState()+" ] catch InterruptedException."); 
          break;
        }
        i++;
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" [ "+this.getState()+" ] loop " + i); 
      }
    }
    
  }
}

運行結(jié)果

t1 [ NEW ] is new.
t1 [ RUNNABLE ] is started.
t1 [ RUNNABLE ] loop 1
t1 [ RUNNABLE ] loop 2
t1 [ RUNNABLE ] loop 3
t1 [ RUNNABLE ] is interrupted.
t1 [ TERMINATED ] is interrupted now.

四、interrupted() 和 isInterrupted()的區(qū)別

interrupted() 和 isInterrupted()都能夠用于檢測對象的“中斷標記”。
區(qū)別是，interrupted() 除了返回中斷標記之外，它還會清除中斷標記（即將中斷標記設(shè)為 false）；而 isInterrupted() 僅僅返回中斷標記。

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