樸實的聊聊不少人會誤解/不懂的Java併發中斷機制

| 好看請贊，養成習慣

• 你有一個思想，我有一個思想，咱們交換後，一我的就有兩個思想
• If you can NOT explain it simply, you do NOT understand it well enough

橫當作嶺側成峯，遠近高低各不一樣，併發編程理論系列基本已經結束，相信你們有了理論的鋪墊，近看源碼才能發現其設計之美，不會一頭霧水

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原本是要介紹 AQS 做爲咱們走進併發編程源碼環節的第一步，但 AQS 涉及的知識點也還真有點多，每個都夠單獨拿出來講一說，恰巧有朋友私信我「不理解線程的中斷機制」，中斷機制又恰巧是 AQS API實現的一部分，更貫穿於整個併發編程內容中。因而就打算單獨說一說這個小機制，先讓你們作到心中有 number

在學習/編寫併發程序時，總會聽到/看到以下詞彙：

• 線程被中斷或拋出InterruptedException
• 設置了中斷標識
• 清空了中斷標識
• 判斷線程是否被中斷

在 Java Thread 類又提供了長相酷似，讓人傻傻分不清的三個方法來處理併發中斷問題：

• interrupt()
• interrupted()
• isInterrupted()

看到這我不由會問本身：

什麼是中斷機制？

剛剛接觸【中斷】這個詞時，先入爲主的概念就是「直接中斷/打斷」正在作的事，使其中止。個人理解是這樣的：

你：在打遊戲

女友：別打遊戲了，趕快過來吃飯

你：聽到女友招呼以後立馬中斷手中的遊戲乖乖過去吃飯

在多線程編程中，中斷是一種【協同】機制，怎麼理解這麼高大上的詞呢？就是女友叫你吃飯，你收到了中斷遊戲通知，可是否立刻放下手中的遊戲去吃飯看你心情 。在程序中怎樣演繹這個心情就看具體的業務邏輯了，Java 的中斷機制就是這麼簡單

若是還沒改變這個先入爲主的概念，我懷你你沒有女友, 咱們擁抱一下

爲何會有中斷機制？

中斷是一種協同機制，我以爲就是解決【當局者迷】的情況

現實中，你努力忘我沒有晝夜的工做，若是再沒有人告知你中斷，你身體是吃不消的。

在多線程的場景中，有的線程可能迷失在怪圈沒法自拔（自旋浪費資源），這時就能夠用其餘線程在恰當的時機給它箇中斷通知，被「中斷」的線程能夠選擇在恰當的時機選擇跳出怪圈，最大化的利用資源

那程序中如何中斷？怎樣識別是否中斷？又如何處理中斷呢？這就與上文提到的三個方法有關了

interrupt() VS isInterrupted() VS interrupted()

Java 的每一個線程對象裏都有一個 boolean 類型的標識，表明是否有中斷請求，可你尋遍 Thread 類你也不會找到這個標識，由於這是經過底層 native 方法實現的。

interrupt()

interrupt() 方法是 惟一一個 能夠將上面提到中斷標誌設置爲 true 的方法，從這裏能夠看出，這是一個 Thread 類 public 的對象方法，因此能夠推斷出任何線程對象均可以調用該方法，進一步說明就是能夠一個線程 interrupt 其餘線程，也能夠 interrupt 本身。其中，中斷標識的設置是經過 native 方法 interrupt0 完成的

在 Java 中，線程被中斷的反應是不同的，脾氣很差的直接就拋出了 InterruptedException() ，

該方法註釋上寫的很清楚，當線程被阻塞在：

1. wait()
2. join()
3. sleep()

這些方法時，若是被中斷，就會拋出 InterruptedException 受檢異常（也就是必需要求咱們 catch 進行處理的）

熟悉 JUC 的朋友可能知道，其實被中斷拋出 InterruptedException 的遠遠不止這幾個方法，好比：

反向推理，這些可能阻塞的方法若是聲明有 throws InterruptedException ， 也就暗示咱們它們是可中斷的

調用 interrput() 方法後，中斷標識就被設置爲 true 了，那咱們怎麼利用這個中斷標識，來判斷某個線程中斷標識到底什麼狀態呢？

isInterrupted()

這個方法名起的很是好，由於比較符合咱們 bean boolean 類型字段的 get 方法規範，沒錯，該方法就是返回中斷標識的結果：

• true：線程被中斷，
• false：線程沒被中斷或被清空了中斷標識（如何清空咱們一會看）

拿到這個標識後，線程就能夠判斷這個標識來執行後續的邏輯了。有起名好的，也有起名很差的，就是下面這個方法：

interrupted()

按照常規翻譯，過去時時態，這就是「被打斷了/被打斷的」，其實和上面的 isInterrupted() 方法差很少，兩個方法都是調用 private 的 isInterrupted() 方法， 惟一差異就是會清空中斷標識（這是從方法名中怎麼也看不出來的）

由於調用該方法，會返回當前中斷標識，同時會清空中斷標識，就有了那一段有點讓人迷惑的方法註釋：

來段程序你就會明白上面註釋的意思了：

Thread.currentThread().isInterrupted(); // true
Thread.interrupted() // true，返回true後清空了中斷標識將其置爲 false
Thread.currentThread().isInterrupted(); // false
Thread.interrupted() // false

這個方法總以爲很奇怪，現實中有什麼用呢？

當你可能要被大量中斷而且你想確保只處理一次中斷時，就可使用這個方法了

該方法在 JDK 源碼中應用也很是多，好比（後續文章會具體分析，這裏知道該方法的做用和使用場景就好）：

相信到這裏你已經能明確分辨三胞胎都是誰，併發揮怎樣的做用了，那麼有哪些場景咱們可使用中斷機制呢？

中斷機制的使用場景

一般，中斷的使用場景有如下幾個

• 點擊某個桌面應用中的關閉按鈕時（好比你關閉 IDEA，不保存數據直接中斷好嗎？）；
• 某個操做超過了必定的執行時間限制須要停止時；
• 多個線程作相同的事情，只要一個線程成功其它線程均可以取消時；
• 一組線程中的一個或多個出現錯誤致使整組都沒法繼續時；

由於中斷是一種協同機制，提供了更優雅中斷方式，也提供了更多的靈活性，因此當遇到如上場景等，咱們就能夠考慮使用中斷機制了

使用中斷機制有哪些注意事項

其實使用中斷機制無非就是注意上面說的兩項內容：

1. 中斷標識
2. InterruptedException

前浪已經將其總結爲兩個通用原則，咱們後浪直接站在肩膀上用就能夠了，來看一下這兩個原則是什麼：

原則-1

若是遇到的是可中斷的阻塞方法, 並拋出 InterruptedException，能夠繼續向方法調用棧的上層拋出該異常；若是檢測到中斷，則可清除中斷狀態並拋出 InterruptedException，使當前方法也成爲一個可中斷的方法

原則-2

如有時候不太方便在方法上拋出 InterruptedException，好比要實現的某個接口中的方法簽名上沒有 throws InterruptedException，這時就能夠捕獲可中斷方法的 InterruptedException 並經過 Thread.currentThread.interrupt() 來從新設置中斷狀態。

再經過個例子來加深一下理解：

本意是當前線程被中斷以後，退出while(true), 你以爲代碼有問題嗎？（先不要向下看）

Thread th = Thread.currentThread();
while(true) {
  if(th.isInterrupted()) {
    break;
  }
  // 省略業務代碼
  try {
    Thread.sleep(100);
  }catch (InterruptedException e){
    e.printStackTrace();
  }
}

打開 Thread.sleep 方法：

sleep 方法拋出 InterruptedException後，中斷標識也被清空置爲 false，咱們在catch 沒有經過調用 th.interrupt() 方法再次將中斷標識置爲 true，這就致使無限循環了

這兩個原則很好理解。總的來講，咱們應該留意 InterruptedException，當咱們捕獲到該異常時，毫不能夠默默的吞掉它，什麼也不作，由於這會致使上層調用棧什麼信息也獲取不到。其實在編寫程序時，捕獲的任何受檢異常咱們都不該該吞掉

JDK 中有哪些使用中斷機制的地方呢？

中斷機制貫穿整個併發編程中，這裏只簡單列覺你們常常會使用的，咱們能夠經過閱讀JDK源碼來進一步瞭解中斷機制以及學習如何使用中斷機制

ThreadPoolExecutor

ThreadPoolExecutor 中的 shutdownNow 方法會遍歷線程池中的工做線程並調用線程的 interrupt 方法來中斷線程

FutureTask

FutureTask 中的 cancel 方法，若是傳入的參數爲 true，它將會在正在運行異步任務的線程上調用 interrupt 方法，若是正在執行的異步任務中的代碼沒有對中斷作出響應，那麼 cancel 方法中的參數將不會起到什麼效果

總結

到這裏你應該理解Java 併發編程中斷機制的含義了，它是一種協同機制，和你先入爲主的概念徹底不同。區分了三個相近方法，說明了使用場景以及使用原則，同時又給出JDK源碼一些常見案例，相信你已經胸中有溝壑了，接下來，跟上節奏，咱們陸續走進源碼吧

靈魂追問

1. 拋出 InterruptedException 後，中斷標識就必定被清空嗎？
2. 處在死鎖狀態的線程是否能夠被中斷呢？
3. 進入臨界區的線程可否被中斷呢？若是不能有什麼辦法能響應中斷嗎？
4. 我的感受interrupted這個方法名稱不是特別好，若是你也以爲很差，讓你設計這個地方，你有什麼想法？

有朋友可能會問文章開頭的圖，同時看一個類的不一樣部分怎麼實現的？不等您開口，我就全盤的招了，其實就是屏幕分割（在文件上鼠標右鍵->選擇水平/垂直分割），這樣在同時查看某些代碼時仍是很方便的（帶魚屏垂直分割真是爽翻天），保姆式演示以下：

參考

1. Java 併發編程實戰
2. Java併發編程的藝術
3. https://www.infoq.cn/article/...
4. https://coderanch.com/t/23733...
5. https://dzone.com/articles/wa...

日拱一兵 ｜ 原創