詳細介紹Java中的執行緒中斷

本篇文章為大家帶來了關於java的相關知識，其中主要介紹了關於線程中斷的相關內容，中斷就是一種線程間相互打斷的一種方式，比如兩個執行緒a和b，a如果在某一時刻想打斷b的執行，則可以呼叫b.interrupt()方法進行中斷，下面一起來看一下，希望對大家有幫助。

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Java中的執行緒中斷

1 執行緒中斷相關方法介紹

Java多執行緒程式設計中的interrupt()方法、isInterrupted()方法和interrupted()方法都是跟執行緒中斷相關的方法，都非常重要。這三個方法名稱非常相似，不理解原理時容易混淆，這裡分別介紹下，以區分。由於interrupt()方法和isInterrupted()方法都是實例方法(非類別上的靜態方法)，因此我在前面加了個thread1，表示一個實例化的具體線程：

thread1.interrupt()方法

thread1.interrupt()方法用來中斷線程，所謂的中斷，大家可以通俗的理解為打斷。例如有兩個線程a和b，當線程a因為某些原因想打斷線程b時，a線程內部可以呼叫b.interrupt()。不過要注意，實作上是透過設定執行緒b的中斷狀態標記來實現的。 b執行緒程式碼運行期間，可以在一個循環體內不斷的判斷該​​中斷狀態標記，以確認是否真正回應a的中斷請求(例如退出執行等等)。

thread1.isInterrupted()方法

#thread1.isInterrupted()方法用來取得一個執行緒的中斷狀態。例如有兩個執行緒a和b，當執行緒a因為某些原因想打斷執行緒b時，可以透過b. interrupt()對b進行中斷。在執行緒b內部，可以判斷自己的中斷狀態，是否是被中斷的，然後根據中斷狀態確認是否回應中斷請求(例如退出目前執行緒的迴圈體等等)。 thread1.isInterrupted()方法內部直接呼叫了native方法，傳入的ClearInterrupted參數是false，表示不清空中斷狀態標記：

public boolean isInterrupted() {
  return isInterrupted(false);
}// ClearInterrupted表示是否清楚中断状态标记private native boolean isInterrupted(boolean ClearInterrupted);

因此調用完此方法後，中斷標誌位元不會清除。

Thread.interrupted()方法

Thread.interrupted()是定義在Thread類別上的靜態方法，用來判斷目前執行緒的中斷狀態，跟thread1.isInterrupted()不同的是，該方法返回中斷狀態之後，會重設(reset)中斷狀態標記，所謂的重設即恢復預設狀態，也可以說是清空中斷狀態標記。看Thread類別原始碼可以看到Thread.interrupted()方法實作非常簡單，內部直接呼叫了native方法，只不過ClearInterrupted參數傳的是true，表示清空中斷狀態標記：

public static boolean interrupted() {
  return currentThread().isInterrupted(true);
}// ClearInterrupted表示是否清楚中断状态标记private native boolean isInterrupted(boolean ClearInterrupted);

#可以看出thread1.isInterrupted()和Thread.interrupted ()的差異其實在於取得中斷狀態標記之後，是否重設。大家可以依需求進行選擇使用。

2 不考慮執行緒阻塞時如何優雅的停止一個執行緒

要想優雅的停止某個執行緒的運行，需要前面介紹的中斷機制。例如兩個執行緒a和b，當執行緒a想中斷執行緒b時，可以透過呼叫b.interrupt()方法，來設定執行緒b的中斷標記，以達到通知執行緒b的目的。而執行緒b需要不斷的檢查自己的中斷標記，以隨時回應其他執行緒的中斷，例如下面的實作所示：

public class TestMain {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread b = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                int num = 0;
                while(true) {
                    if (Thread.interrupted()) {
                        break;
                    }
                    System.out.println("thread b running, num is:" + num++);
                }
            }
        });
        b.start();
        // 主线程sleep 1ms，让线程b循环一小会
        Thread.sleep(1);
        // 中断线程b
        b.interrupt();
    }
}

這裡在主執行緒內新創建了一個線程b，線程b內部是一個循環體，每次循環開始都檢查一下中斷狀態，確認是否被中斷，如果被中斷了即退出循環，結束線程的執行。主執行緒sleep了1ms，讓執行緒b先循環幾次。接著主執行緒透過b.interrupt()對執行緒b進行中斷。運行程式可以看到輸出如下(不同機器運作結果不一樣)：

thread b running, num is:0thread b running, num is:1thread b running, num is:2...
thread b running, num is:25thread b running, num is:26thread b running, num is:27Process finished with exit code 0

可以看到主线程成功的中断了线程b。当然，主线程之所以能成功的中断线程b，是因为线程b一直在检查自己的中断状态(如果线程b太自我，不考虑其他线程，只考虑自己运行，那主线程就无法成功打断线程b了)。

3 考虑线程阻塞时如何优雅的停止一个线程

前面我们成功的在主线程中中断了线程b，然后如果线程b中存在阻塞，比如下面的代码所示，线程b在sleep时被主线程中断：

public class TestMain {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread b = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                int num = 0;
                while(true) {
                    if (Thread.interrupted()) {
                        break;
                    }
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        // Thread.currentThread().interrupt();
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println("thread b running, num is:" + num++);
                }
            }
        });
        b.start();
        // 主线程sleep5.5秒，让线程b循环5次
        Thread.sleep(5500);
        // 中断线程b
        b.interrupt();
    }
}

这时线程b会抛出InterruptedException异常，上面的代码中我们仅仅打印了下该异常，相当于什么都没做。运行该代码结果如下：

thread b running, num is:0thread b running, num is:1thread b running, num is:2thread b running, num is:3thread b running, num is:4java.lang.InterruptedException: sleep interrupted
  at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
  at test.TestMain$1.run(TestMain.java:25)
  at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
thread b running, num is:5thread b running, num is:6thread b running, num is:7thread b running, num is:8thread b running, num is:9...

可以看出，主线程未能成功中断线程b。

3.1 InterruptedException异常介绍

线程内调用wait，join，sleep时都会进入阻塞状态。当线程处于阻塞状态时被中断，这时线程就会抛出InterruptedException异常，其实大家可以通俗的理解为一种通知即可。以sleep方法为例，大家可以按如下模拟实现来理解(底层是native实现)：

public static void sleep(long millis) throws InterruptedException 
{
    while (/* still waiting for millis to become zero */) 
    {
        if (Thread.interrupted())
        {
            throw new InterruptedException();
        }
        // Keep waiting
    }
}

有了InterruptedException异常通知，线程就可以在阻塞时立即知道被中断了，进而采取一定的措施响应中断。需要注意的一点是，由于抛出了InterruptedException异常，因此不会在设置中断标志位。

3.2 考虑线程阻塞时如何优雅的停止一个线程

理解了InterruptedException异常，我们就可以在线程即使发生阻塞时也能成功进行中断了，如下所示：

public class TestMain {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread b = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                int num = 0;
                while(true) {
                    if (Thread.interrupted()) {
                        break;
                    }
                    try {
                        Thread.sleep(1000); // 用sleep来模拟线程的执行
                    } catch (InterruptedException e) {
                        Thread.currentThread().interrupt(); // 注意这里是重点！
                    }
                    System.out.println("thread b running, num is:" + num++);
                }
            }
        });
        b.start();
        // 主线程sleep5.5秒，让线程b先循环5次
        Thread.sleep(5500);
        // 中断线程b
        b.interrupt();
    }
}

这里我们在检查到InterruptedException异常时，重新设置了中断标志位，这样下次循环一开始时，即可判断被中断了，进而退出循环体。当然我们可以在InterruptedException异常catch时直接退出。

4 总结

我们介绍了Java中的线程中断相关知识点，通俗来讲，大家可以理解为中断就是一种线程间相互打断的一种方式，比如两个线程a和b，a如果在某一时刻想打断b的执行，则可以调用b.interrupt()方法进行中断，但是要注意，这里仅仅是设置b的中断状态位，b看到中断状态位后可以自行决定是否响应，当然，正常情况我们写的代码都需要做好中断状态位的判断(这一点大家在写业务代码时确实经常忽略)。另外对于阻塞中的线程，Java通过InterruptedException异常来进行通知。

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