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中斷線程
線程的thread.interrupt()方法是中斷線程,將會設置該線程的中斷狀態位,即設置為true,中斷的結果線程是死亡、還是等待新的任務或是繼續運行至下一步,就取決于這個程序本身。線程會不時地檢測這個中斷標示位,以判斷線程是否應該被中斷(中斷標示值是否為true)。它并不像stop方法那樣會中斷一個正在運行的線程。
判斷線程是否被中斷
判斷某個線程是否已被發送過中斷請求,請使用Thread.currentThread().isInterrupted()方法(因為它將線程中斷標示位設置為true后,不會立刻清除中斷標示位,即不會將中斷標設置為false),而不要使用thread.interrupted()(該方法調用后會將中斷標示位清除,即重新設置為false)方法來判斷,下面是線程在循環中時的中斷方式:
while(!Thread.currentThread().isInterrupted() && more work to do){ do more work }
如何中斷線程
如果一個線程處于了阻塞狀態(如線程調用了thread.sleep、thread.join、thread.wait、1.5中的condition.await、以及可中斷的通道上的 I/O 操作方法后可進入阻塞狀態),則在線程在檢查中斷標示時如果發現中斷標示為true,則會在這些阻塞方法(sleep、join、wait、1.5中的condition.await及可中斷的通道上的 I/O 操作方法)調用處拋出InterruptedException異常,并且在拋出異常后立即將線程的中斷標示位清除,即重新設置為false。拋出異常是為了線程從阻塞狀態醒過來,并在結束線程前讓程序員有足夠的時間來處理中斷請求。
注,synchronized在獲鎖的過程中是不能被中斷的,意思是說如果產生了死鎖,則不可能被中斷(請參考后面的測試例子)。與synchronized功能相似的reentrantLock.lock()方法也是一樣,它也不可中斷的,即如果發生死鎖,那么reentrantLock.lock()方法無法終止,如果調用時被阻塞,則它一直阻塞到它獲取到鎖為止。但是如果調用帶超時的tryLock方法reentrantLock.tryLock(long timeout, TimeUnit unit),那么如果線程在等待時被中斷,將拋出一個InterruptedException異常,這是一個非常有用的特性,因為它允許程序打破死鎖。你也可以調用reentrantLock.lockInterruptibly()方法,它就相當于一個超時設為無限的tryLock方法。
沒有任何語言方面的需求一個被中斷的線程應該終止。中斷一個線程只是為了引起該線程的注意,被中斷線程可以決定如何應對中斷。某些線程非常重要,以至于它們應該不理會中斷,而是在處理完拋出的異常之后繼續執行,但是更普遍的情況是,一個線程將把中斷看作一個終止請求,這種線程的run方法遵循如下形式:
public void run() { try { ... /* * 不管循環里是否調用過線程阻塞的方法如sleep、join、wait,這里還是需要加上 * !Thread.currentThread().isInterrupted()條件,雖然拋出異常后退出了循環,顯 * 得用阻塞的情況下是多余的,但如果調用了阻塞方法但沒有阻塞時,這樣會更安全、更及時。 */ while (!Thread.currentThread().isInterrupted()&& more work to do) { do more work } } catch (InterruptedException e) { //線程在wait或sleep期間被中斷了 } finally { //線程結束前做一些清理工作 } }
上面是while循環在try塊里,如果try在while循環里時,因該在catch塊里重新設置一下中斷標示,因為拋出InterruptedException異常后,中斷標示位會自動清除,此時應該這樣:
public void run() { while (!Thread.currentThread().isInterrupted()&& more work to do) { try { ... sleep(delay); } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt();//重新設置中斷標示 } } }
底層中斷異常處理方式
另外不要在你的底層代碼里捕獲InterruptedException異常后不處理,會處理不當,如下:
void mySubTask(){ ... try{ sleep(delay); }catch(InterruptedException e){}//不要這樣做 ... }
如果你不知道拋InterruptedException異常后如何處理,那么你有如下好的建議處理方式:
1、在catch子句中,調用Thread.currentThread.interrupt()來設置中斷狀態(因為拋出異常后中斷標示會被清除),讓外界通過判斷Thread.currentThread().isInterrupted()標示來決定是否終止線程還是繼續下去,應該這樣做:
void mySubTask() { ... try { sleep(delay); } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().isInterrupted(); } ... }
2、或者,更好的做法就是,不使用try來捕獲這樣的異常,讓方法直接拋出:
void mySubTask() throws InterruptedException { ... sleep(delay); ... }
中斷應用
使用中斷信號量中斷非阻塞狀態的線程
中斷線程最好的,最受推薦的方式是,使用共享變量(shared variable)發出信號,告訴線程必須停止正在運行的任務。線程必須周期性的核查這一變量,然后有秩序地中止任務。Example2描述了這一方式:
class Example2 extends Thread { volatile boolean stop = false;// 線程中斷信號量 public static void main(String args[]) throws Exception { Example2 thread = new Example2(); System.out.println("Starting thread..."); thread.start(); Thread.sleep(3000); System.out.println("Asking thread to stop..."); // 設置中斷信號量 thread.stop = true; Thread.sleep(3000); System.out.println("Stopping application..."); } public void run() { // 每隔一秒檢測一下中斷信號量 while (!stop) { System.out.println("Thread is running..."); long time = System.currentTimeMillis(); /* * 使用while循環模擬 sleep 方法,這里不要使用sleep,否則在阻塞時會 拋 * InterruptedException異常而退出循環,這樣while檢測stop條件就不會執行, * 失去了意義。 */ while ((System.currentTimeMillis() - time < 1000)) {} } System.out.println("Thread exiting under request..."); } }
使用thread.interrupt()中斷非阻塞狀態線程
雖然Example2該方法要求一些編碼,但并不難實現。同時,它給予線程機會進行必要的清理工作。這里需注意一點的是需將共享變量定義成volatile 類型或將對它的一切訪問封入同步的塊/方法(synchronized blocks/methods)中。上面是中斷一個非阻塞狀態的線程的常見做法,但對非檢測isInterrupted()條件會更簡潔:
class Example2 extends Thread { public static void main(String args[]) throws Exception { Example2 thread = new Example2(); System.out.println("Starting thread..."); thread.start(); Thread.sleep(3000); System.out.println("Asking thread to stop..."); // 發出中斷請求 thread.interrupt(); Thread.sleep(3000); System.out.println("Stopping application..."); } public void run() { // 每隔一秒檢測是否設置了中斷標示 while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) { System.out.println("Thread is running..."); long time = System.currentTimeMillis(); // 使用while循環模擬 sleep while ((System.currentTimeMillis() - time < 1000) ) { } } System.out.println("Thread exiting under request..."); } }
到目前為止一切順利!但是,當線程等待某些事件發生而被阻塞,又會發生什么?當然,如果線程被阻塞,它便不能核查共享變量,也就不能停止。這在許多情況下會發生,例如調用Object.wait()、ServerSocket.accept()和DatagramSocket.receive()時,這里僅舉出一些。他們都可能永久的阻塞線程。即使發生超時,在超時期滿之前持續等待也是不可行和不適當的,所以,要使用某種機制使得線程更早地退出被阻塞的狀態。下面就來看一下中斷阻塞線程技術。
使用thread.interrupt()中斷阻塞狀態線程
Thread.interrupt()方法不會中斷一個正在運行的線程。這一方法實際上完成的是,設置線程的中斷標示位,在線程受到阻塞的地方(如調用sleep、wait、join等地方)拋出一個異常InterruptedException,并且中斷狀態也將被清除,這樣線程就得以退出阻塞的狀態。下面是具體實現:
class Example3 extends Thread { public static void main(String args[]) throws Exception { Example3 thread = new Example3(); System.out.println("Starting thread..."); thread.start(); Thread.sleep(3000); System.out.println("Asking thread to stop..."); thread.interrupt();// 等中斷信號量設置后再調用 Thread.sleep(3000); System.out.println("Stopping application..."); } public void run() { while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) { System.out.println("Thread running..."); try { /* * 如果線程阻塞,將不會去檢查中斷信號量stop變量,所 以thread.interrupt() * 會使阻塞線程從阻塞的地方拋出異常,讓阻塞線程從阻塞狀態逃離出來,并 * 進行異常塊進行 相應的處理 */ Thread.sleep(1000);// 線程阻塞,如果線程收到中斷操作信號將拋出異常 } catch (InterruptedException e) { System.out.println("Thread interrupted..."); /* * 如果線程在調用 Object.wait()方法,或者該類的 join() 、sleep()方法 * 過程中受阻,則其中斷狀態將被清除 */ System.out.println(this.isInterrupted());// false //中不中斷由自己決定,如果需要真真中斷線程,則需要重新設置中斷位,如果 //不需要,則不用調用 Thread.currentThread().interrupt(); } } System.out.println("Thread exiting under request..."); } }
一旦Example3中的Thread.interrupt()被調用,線程便收到一個異常,于是逃離了阻塞狀態并確定應該停止。上面我們還可以使用共享信號量來替換!Thread.currentThread().isInterrupted()條件,但不如它簡潔。
死鎖狀態線程無法被中斷
Example4試著去中斷處于死鎖狀態的兩個線程,但這兩個線都沒有收到任何中斷信號(拋出異常),所以interrupt()方法是不能中斷死鎖線程的,因為鎖定的位置根本無法拋出異常:
class Example4 extends Thread { public static void main(String args[]) throws Exception { final Object lock1 = new Object(); final Object lock2 = new Object(); Thread thread1 = new Thread() { public void run() { deathLock(lock1, lock2); } }; Thread thread2 = new Thread() { public void run() { // 注意,這里在交換了一下位置 deathLock(lock2, lock1); } }; System.out.println("Starting thread..."); thread1.start(); thread2.start(); Thread.sleep(3000); System.out.println("Interrupting thread..."); thread1.interrupt(); thread2.interrupt(); Thread.sleep(3000); System.out.println("Stopping application..."); } static void deathLock(Object lock1, Object lock2) { try { synchronized (lock1) { Thread.sleep(10);// 不會在這里死掉 synchronized (lock2) {// 會鎖在這里,雖然阻塞了,但不會拋異常 System.out.println(Thread.currentThread()); } } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); System.exit(1); } } }
中斷I/O操作
然而,如果線程在I/O操作進行時被阻塞,又會如何?I/O操作可以阻塞線程一段相當長的時間,特別是牽扯到網絡應用時。例如,服務器可能需要等待一個請求(request),又或者,一個網絡應用程序可能要等待遠端主機的響應。
實現此InterruptibleChannel接口的通道是可中斷的:如果某個線程在可中斷通道上因調用某個阻塞的 I/O 操作(常見的操作一般有這些:serverSocketChannel. accept()、socketChannel.connect、socketChannel.open、socketChannel.read、socketChannel.write、fileChannel.read、fileChannel.write)而進入阻塞狀態,而另一個線程又調用了該阻塞線程的 interrupt 方法,這將導致該通道被關閉,并且已阻塞線程接將會收到ClosedByInterruptException,并且設置已阻塞線程的中斷狀態。另外,如果已設置某個線程的中斷狀態并且它在通道上調用某個阻塞的 I/O 操作,則該通道將關閉并且該線程立即接收到 ClosedByInterruptException;并仍然設置其中斷狀態。如果情況是這樣,其代碼的邏輯和第三個例子中的是一樣的,只是異常不同而已。
如果你正使用通道(channels)(這是在Java 1.4中引入的新的I/O API),那么被阻塞的線程將收到一個ClosedByInterruptException異常。但是,你可能正使用Java1.0之前就存在的傳統的I/O,而且要求更多的工作。既然這樣,Thread.interrupt()將不起作用,因為線程將不會退出被阻塞狀態。Example5描述了這一行為。盡管interrupt()被調用,線程也不會退出被阻塞狀態,比如ServerSocket的accept方法根本不拋出異常。
很幸運,Java平臺為這種情形提供了一項解決方案,即調用阻塞該線程的套接字的close()方法。在這種情形下,如果線程被I/O操作阻塞,當調用該套接字的close方法時,該線程在調用accept地方法將接收到一個SocketException(SocketException為IOException的子異常)異常,這與使用interrupt()方法引起一個InterruptedException異常被拋出非常相似,(注,如果是流因讀寫阻塞后,調用流的close方法也會被阻塞,根本不能調用,更不會拋IOExcepiton,此種情況下怎樣中斷?我想可以轉換為通道來操作流可以解決,比如文件通道)。下面是具體實現:
class Example6 extends Thread { volatile ServerSocket socket; public static void main(String args[]) throws Exception { Example6 thread = new Example6(); System.out.println("Starting thread..."); thread.start(); Thread.sleep(3000); System.out.println("Asking thread to stop..."); Thread.currentThread().interrupt();// 再調用interrupt方法 thread.socket.close();// 再調用close方法 try { Thread.sleep(3000); } catch (InterruptedException e) { } System.out.println("Stopping application..."); } public void run() { try { socket = new ServerSocket(8888); } catch (IOException e) { System.out.println("Could not create the socket..."); return; } while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) { System.out.println("Waiting for connection..."); try { socket.accept(); } catch (IOException e) { System.out.println("accept() failed or interrupted..."); Thread.currentThread().interrupt();//重新設置中斷標示位 } } System.out.println("Thread exiting under request..."); } }
一、沒有任何語言方面的需求一個被中斷的線程應該終止。中斷一個線程只是為了引起該線程的注意,被中斷線程可以決定如何應對中斷。
二、對于處于sleep,join等操作的線程,如果被調用interrupt()后,會拋出InterruptedException,然后線程的中斷標志位會由true重置為false,因為線程為了處理異常已經重新處于就緒狀態。
三、不可中斷的操作,包括進入synchronized段以及Lock.lock(),inputSteam.read()等,調用interrupt()對于這幾個問題無效,因為它們都不拋出中斷異常。如果拿不到資源,它們會無限期阻塞下去。
對于Lock.lock(),可以改用Lock.lockInterruptibly(),可被中斷的加鎖操作,它可以拋出中斷異常。等同于等待時間無限長的Lock.tryLock(long time, TimeUnit unit)。
對于inputStream等資源,有些(實現了interruptibleChannel接口)可以通過close()方法將資源關閉,對應的阻塞也會被放開。
首先,看看Thread類里的幾個方法:
上面列出了與中斷有關的幾個方法及其行為,可以看到interrupt是中斷線程。如果不了解Java的中斷機制,這樣的一種解釋極容易造成誤解,認為調用了線程的interrupt方法就一定會中斷線程。
其實,Java的中斷是一種協作機制。也就是說調用線程對象的interrupt方法并不一定就中斷了正在運行的線程,它只是要求線程自己在合適的時機中斷自己。每個線程都有一個boolean的中斷狀態(這個狀態不在Thread的屬性上),interrupt方法僅僅只是將該狀態置為true。
比如對正常運行的線程調用interrupt()并不能終止他,只是改變了interrupt標示符。一般說來,如果一個方法聲明拋出InterruptedException,表示該方法是可中斷的,比如wait,sleep,join,也就是說可中斷方法會對interrupt調用做出響應(例如sleep響應interrupt的操作包括清除中斷狀態,拋出InterruptedException),異常都是由可中斷方法自己拋出來的,并不是直接由interrupt方法直接引起的。
Object.wait, Thread.sleep方法,會不斷的輪詢監聽 interrupted 標志位,發現其設置為true后,會停止阻塞并拋出 InterruptedException異常。
看了以上的說明,對java中斷的使用肯定是會了,但我想知道的是阻塞了的線程是如何通過interuppt方法完成停止阻塞并拋出interruptedException的,這就要看Thread中native的interuppt0方法了。
以上所述是小編給大家介紹的interrupt()和線程終止方式,希望對大家有所幫助,如果大家有任何疑問請給我留言,小編會及時回復大家的。在此也非常感謝大家對億速云網站的支持!
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