Java多線程(九)—— interrupt()和線程終止方式

1、interrupt() 說明安全

interrupt()的做用是中斷本線程。
本線程中斷本身是被容許的;其它線程調用本線程的interrupt()方法時,會經過checkAccess()檢查權限。這有可能拋出SecurityException異常。
若是本線程是處於阻塞狀態:調用線程的wait(), wait(long)或wait(long, int)會讓它進入等待(阻塞)狀態,或者調用線程的join(), join(long), join(long, int), sleep(long), sleep(long, int)也會讓它進入阻塞狀態。若線程在阻塞狀態時,調用了它的interrupt()方法,那麼它的「中斷狀態」會被清除而且會收到一個InterruptedException異常。例如,線程經過wait()進入阻塞狀態,此時經過interrupt()中斷該線程;調用interrupt()會當即將線程的中斷標記設爲「true」,可是因爲線程處於阻塞狀態,因此該「中斷標記」會當即被清除爲「false」,同時,會產生一個InterruptedException的異常。
若是線程被阻塞在一個Selector選擇器中,那麼經過interrupt()中斷它時;線程的中斷標記會被設置爲true,而且它會當即從選擇操做中返回。
若是不屬於前面所說的狀況,那麼經過interrupt()中斷線程時,它的中斷標記會被設置爲「true」。
中斷一個「已終止的線程」不會產生任何操做。ide

2、終止線程的方式oop

Thread中的stop()和suspend()方法,因爲固有的不安全性,已經建議再也不使用!
下面,我先分別討論線程在「阻塞狀態」和「運行狀態」的終止方式,而後再總結出一個通用的方式。this

一、終止處於「阻塞狀態」的線程spa

一般,咱們經過「中斷」方式終止處於「阻塞狀態」的線程。
當線程因爲被調用了sleep(), wait(), join()等方法而進入阻塞狀態;若此時調用線程的interrupt()將線程的中斷標記設爲true。因爲處於阻塞狀態,中斷標記會被清除,同時產生一個InterruptedException異常。將InterruptedException放在適當的位置就能終止線程,形式以下:線程

@Override
public void run() {
    try {
        while (true) {
            // 執行任務...
        }
    } catch (InterruptedException ie) {  
        // 因爲產生InterruptedException異常,退出while(true)循環,線程終止!
    }
}

說明:在while(true)中不斷的執行任務,當線程處於阻塞狀態時,調用線程的interrupt()產生InterruptedException中斷。中斷的捕獲在while(true)以外,這樣就退出了while(true)循環!
注意:對InterruptedException的捕獲務通常放在while(true)循環體的外面,這樣,在產生異常時就退出了while(true)循環。不然,InterruptedException在while(true)循環體以內,就須要額外的添加退出處理。形式以下:code

@Override
public void run() {
    while (true) {
        try {
            // 執行任務...
        } catch (InterruptedException ie) {  
            // InterruptedException在while(true)循環體內。
            // 當線程產生了InterruptedException異常時,while(true)仍能繼續運行!須要手動退出
            break;
        }
    }
}

說明:上面的InterruptedException異常的捕獲在whle(true)以內。當產生InterruptedException異常時,被catch處理以外,仍然在while(true)循環體內;要退出while(true)循環體,須要額外的執行退出while(true)的操做。對象

二、終止處於「運行狀態」的線程blog

一般,咱們經過「標記」方式終止處於「運行狀態」的線程。其中,包括「中斷標記」和「額外添加標記」。get

(1)經過「中斷標記」終止線程

形式以下:

@Override
public void run() {
    while (!isInterrupted()) {
        // 執行任務...
    }
}

說明isInterrupted()是判斷線程的中斷標記是否是爲true。當線程處於運行狀態,而且咱們須要終止它時,能夠調用線程的interrupt()方法,使用線程的中斷標記爲true,即isInterrupted()會返回true。此時,就會退出while循環。
注意:interrupt()並不會終止處於「運行狀態」的線程!它會將線程的中斷標記設爲true。

(2)經過「額外添加標記」。

 形式以下:

private volatile boolean flag= true;
protected void stopTask() {
    flag = false;
}

@Override
public void run() {
    while (flag) {
        // 執行任務...
    }
}

說明:線程中有一個flag標記,它的默認值是true;而且咱們提供stopTask()來設置flag標記。當咱們須要終止該線程時,調用該線程的stopTask()方法就可讓線程退出while循環。
注意:將flag定義爲volatile類型,是爲了保證flag的可見性。即其它線程經過stopTask()修改了flag以後,本線程能看到修改後的flag的值。

綜合線程處於「阻塞狀態」和「運行狀態」的終止方式,比較通用的終止線程的形式以下:

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

3、終止線程的示例

interrupt()經常被用來終止「阻塞狀態」線程。參考下面示例:

package com.demo.interrupt;

public 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100ms
                i++;
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" ("+this.getState()+") loop " + i);  
            }
        } catch (InterruptedException e) {  
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() +" ("+this.getState()+") catch InterruptedException.");  
        }
    }
}
package com.demo.interrupt;

public class Demo1 {
    
    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(); // 啓動「線程t1」
            System.out.println(t1.getName() +" ("+t1.getState()+") is started.");  

            // 主線程休眠300ms,而後主線程給t1發「中斷」指令。
            Thread.sleep(300);
            t1.interrupt();
            System.out.println(t1.getName() +" ("+t1.getState()+") is interrupted.");

            // 主線程休眠300ms,而後查看t1的狀態。
            Thread.sleep(300);
            System.out.println(t1.getName() +" ("+t1.getState()+") is interrupted now.");
        } catch (InterruptedException e) {  
            e.printStackTrace();
        }
    } 
}

運行結果:

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.

結果說明
(01) 主線程main中經過new MyThread("t1")建立線程t1,以後經過t1.start()啓動線程t1。
(02) t1啓動以後,會不斷的檢查它的中斷標記,若是中斷標記爲「false」,則休眠100ms。
(03) t1休眠以後,會切換到主線程main;主線程再次運行時,會執行t1.interrupt()中斷線程t1。t1收到中斷指令以後,會將t1的中斷標記設置「false」,並且會拋出InterruptedException異常。在t1的run()方法中,是在循環體while以外捕獲的異常;所以循環被終止。

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

package com.demo.interrupt;

public 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);  
        }
     }

}
package com.demo.interrupt;

public class Demo2 {

    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();// 啓動「線程t1」
            System.out.println(t1.getName() +" ("+t1.getState()+") is started.");  
        
            // 主線程休眠300ms,而後主線程給t1發「中斷」指令。
            Thread.sleep(300);
            t1.interrupt();
            System.out.println(t1.getName() +" ("+t1.getState()+") is interrupted.");
        
            // 主線程休眠300ms,而後查看t1的狀態。
            Thread.sleep(300);
            System.out.println(t1.getName() +" ("+t1.getState()+") is interrupted now.");
        } catch (InterruptedException e) {  
            e.printStackTrace();
        }
    } 

}

運行結果:

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
....

結果說明
程序進入了死循環!
爲何會這樣呢?這是由於,t1在「等待(阻塞)狀態」時,被interrupt()中斷;此時,會清除中斷標記[即isInterrupted()會返回false],並且會拋出InterruptedException異常[該異常在while循環體內被捕獲]。所以,t1理所固然的會進入死循環了。
解決該問題,須要咱們在捕獲異常時,額外的進行退出while循環的處理。例如,在MyThread的catch(InterruptedException)中添加break 或 return就能解決該問題。

下面是經過「額外添加標記」的方式終止「狀態狀態」的線程的示例:

package com.demo.interrupt;

public 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) {
            try {
                int i=0;
                while (flag) {
                    Thread.sleep(100); // 休眠100ms
                    i++;
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" ("+this.getState()+") loop " + i);  
                }
            } catch (InterruptedException ie) {  
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() +" ("+this.getState()+") catch InterruptedException.");  
            }
        }  
    }
}
package com.demo.interrupt;

public class Demo3 {
    
     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(); // 啓動「線程t1」
            System.out.println(t1.getName() +" ("+t1.getState()+") is started.");  

            // 主線程休眠300ms,而後主線程給t1發「中斷」指令。
            Thread.sleep(300);
            t1.stopTask();
            System.out.println(t1.getName() +" ("+t1.getState()+") is interrupted.");

            // 主線程休眠300ms,而後查看t1的狀態。
            Thread.sleep(300);
            System.out.println(t1.getName() +" ("+t1.getState()+") is interrupted now.");
        } catch (InterruptedException e) {  
            e.printStackTrace();
        }
    } 
}

運行結果:

t1 (NEW) is new.
t1 (RUNNABLE) is started.
t1 (RUNNABLE) loop 1
t1 (RUNNABLE) loop 2
t1 (RUNNABLE) is interrupted.
t1 (RUNNABLE) loop 3
t1 (TERMINATED) is interrupted now.

4、interrupt() 和 isInterrupted()的區別

     最後談談 interrupt() 和 isInterrupted()。interrupt() 和 isInterrupted()都可以用於檢測對象的「中斷標記」。區別是,interrupt()除了返回中斷標記以外,它還會清除中斷標記(即將中斷標記設爲false);而isInterrupted()僅僅返回中斷標記。

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