【解惑】中断线程Interrupted的用处

★ 线程状态 Java虚拟机将线程运行过程分成四种状态。 (1) New 新生；(2) Runnable 可运行；(3) Blocked 阻塞；(4) Dead 死亡。值得注意的是：线程的可运行状态并不代表线程一定在运行(runnable != running ) 。大家都知道：所有现代桌面和服务器操作系统都使用了抢占式的线程调度策略。一旦线程开始

kjfcpua

1965人浏览 · 2013-01-20 20:02:41

kjfcpua · 2013-01-20 20:02:41 发布

★ 线程状态

       Java虚拟机将线程运行过程分成四种状态。 (1) New 新生；(2) Runnable 可运行；(3) Blocked 阻塞；(4) Dead 死亡。

      值得注意的是：线程的可运行状态并不代表线程一定在运行(runnable != running ) 。大家都知道：所有现代桌面和服务器操作系统都使用了抢占式的线程调度策略 。一旦线程开始执行，并不是总是保持持续运行状态的。当系统分给它的时间片(非常小的运行时间单位)用完以后，不管程序有没有执行完，线程被强制放弃CPU，进入就绪状态，直到下次被调度后开始继续执行。也就是说， Runnable可运行状态的线程处于两种可能的情况下：(1)占用CPU运行中，(2)等待调度的就绪状态。这里要声明一下：处于等待调度的就绪状态线程和处于阻塞的线程是完全不同的。就绪的线程是因为时间片用完而放弃CPU，其随时都有可能再次获得CPU而运行，这一切取决于分时OS的线程调度策略。

       在很多操作系统的专业术语中，这种因时间片用完而被剥夺CPU的情况我们叫做线程中断 。注意这和我们下面要将得中断线程是两个完全不同的概念。事实上，我们不可能通过应用程序来控制CPU的线程中断，除非我们能够自由调用OS的内核。

★ 中断线程 —— interrupt()

       一个正在运行的线程除了正常的时间片中断之外，能否被其他线程控制？或者说其他线程能否让指定线程放弃CPU或者提前结束运行？除了线程同步机制之外，还有两种方法：
       (1) Thread.stop(), Thread.suspend(), Thread.resume() 和Runtime.runFinalizersOnExit() 这些终止线程运行的方法。这些方法已经被废弃，使用它们是极端不安全的。
       (2) Thread.interrupt() 方法是很好的选择。但是使用的时候我们必须好好理解一下它的用处。

    Java代码   
    
  
 //无法中断正在运行的线程代码    
 class TestRunnable implements Runnable{    
       public void run(){    
             while(true)    
             {    
                   System.out.println( "Thread is running..." );    
                   long time = System.currentTimeMillis();//去系统时间的毫秒数    
             while((System.currentTimeMillis()-time < 1000)) {    
                    //程序循环1秒钟，不同于sleep(1000)会阻塞进程。    
             }    
               }    
        }    
 }    
 public class ThreadDemo{    
          public static void main(String[] args){    
                Runnable r=new TestRunnable();    
                Thread th1=new Thread(r);    
                th1.start();    
                th1.interrupt();             
         }    
 }    
 /运行结果：一秒钟打印一次Thread is running...。程序没有终止的任何迹象   

      上面的代码说明interrupt()并没有中断一个正在运行的线程，或者说让一个running中的线程放弃CPU。那么interrupt到底中断什么。

       首先我们看看interrupt究竟在干什么。

       当我们调用th1.interrput()的时候，线程th1的中断状态(interrupted status) 会被置位。我们可以通过Thread.currentThread().isInterrupted() 来检查这个布尔型的中断状态。

        在Core Java中有这样一句话："没有任何语言方面的需求要求一个被中断的程序应该终止。中断一个线程只是为了引起该线程的注意，被中断线程可以决定如何应对中断 "。好好体会这句话的含义，看看下面的代码：

    Java代码   
    
  
 //Interrupted的经典使用代码    
 public void run(){    
         try{    
              ....    
              while(!Thread.currentThread().isInterrupted()&& more work to do){    
                     // do more work;    
              }    
         }catch(InterruptedException e){    
                     // thread was interrupted during sleep or wait    
         }    
         finally{    
                    // cleanup, if required    
         }    
 }    

       很显然，在上面代码中，while循环有一个决定因素就是需要不停的检查自己的中断状态。当外部线程调用该线程的interrupt 时，使得中断状态置位。这是该线程将终止循环，不在执行循环中的do more work了。

       这说明: interrupt中断的是线程的某一部分业务逻辑，前提是线程需要检查自己的中断状态(isInterrupted())。

       但是当th1被阻塞的时候，比如被Object.wait, Thread.join和Thread.sleep三种方法之一阻塞时。调用它的interrput()方法。可想而知，没有占用CPU运行的线程是不可能给自己的中断状态置位的。这就会产生一个InterruptedException异常。

    Java代码   
    
  //中断一个被阻塞的线程代码  
 class TestRunnable implements Runnable{  
      public void run(){  
           try{  
         Thread.sleep(1000000); //这个线程将被阻塞1000秒  
        }catch(InterruptedException e){  
          e.printStackTrace();  
                      //do more work and return.  
           }  
      }  
 }  
 public class TestDemo2{  
       public static void main(String[] args) {  
             Runnable tr=new TestRunnable();  
             Thread th1=new Thread(tr);  
             th1.start(); //开始执行分线程  
         while(true){  
        th1.interrupt();  //中断这个分线程  
         }  
       }  
 }  
 /*运行结果: 
    java.lang.InterruptedException: sleep interrupted 
         at java.lang.Thread.sleep(Native Method) 
         at TestRunnable.run(TestDemo2.java:4) 
         at java.lang.Thread.run(Unknown Source)*/  
 
  /* 
* 如果线程被阻塞，它便不能核查共享变量，也就不能停止。这在许多情况下会发生，例如调用
* Object.wait()、ServerSocket.accept()和DatagramSocket.receive()时，他们都可能永
* 久的阻塞线程。即使发生超时，在超时期满之前持续等待也是不可行和不适当的，所以，要使
* 用某种机制使得线程更早地退出被阻塞的状态。很不幸运，不存在这样一种机制对所有的情况
* 都适用，但是，根据情况不同却可以使用特定的技术。使用Thread.interrupt()中断线程正
* 如Example1中所描述的，Thread.interrupt()方法不会中断一个正在运行的线程。这一方法
* 实际上完成的是，在线程受到阻塞时抛出一个中断信号，这样线程就得以退出阻塞的状态。更
* 确切的说，如果线程被Object.wait, Thread.join和Thread.sleep三种方法之一阻塞，那么，
* 它将接收到一个中断异常（InterruptedException），从而提早地终结被阻塞状态。因此，
* 如果线程被上述几种方法阻塞，正确的停止线程方式是设置共享变量，并调用interrupt()（注
* 意变量应该先设置）。如果线程没有被阻塞，这时调用interrupt()将不起作用；否则，线程就
* 将得到异常（该线程必须事先预备好处理此状况），接着逃离阻塞状态。在任何一种情况中，最
* 后线程都将检查共享变量然后再停止。下面示例描述了该技术。
* */
package Concurrency.Interrupt;

class Example3 extends Thread {

volatile boolean stop = false;

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...");

/*
* 如果线程阻塞，将不会检查此变量,调用interrupt之后，线程就可以尽早的终结被阻 
* 塞状 态，能够检查这一变量。
* */
thread.stop = true;

/*
* 这一方法实际上完成的是，在线程受到阻塞时抛出一个中断信号，这样线程就得以退
* 出阻 塞的状态
* */
thread.interrupt();

Thread.sleep(3000);
System.out.println("Stopping application...");
System.exit(0);
}

public void run() {
while (!stop) {
System.out.println("Thread running...");
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
// 接收到一个中断异常（InterruptedException），从而提早地终结被阻塞状态
System.out.println("Thread interrupted...");
}
}

System.out.println("Thread exiting under request...");
}
}
/*
* 把握几个重点：stop变量、run方法中的sleep()、interrupt()、InterruptedException。串接起
* 来就是这个意思：当我们在run方法中调用sleep（或其他阻塞线程的方法）时，如果线程阻塞的
* 时间过长，比如10s，那在这10s内，线程阻塞，run方法不被执行，但是如果在这10s内，stop被
* 设置成true，表明要终止这个线程，但是，现在线程是阻塞的，它的run方法不能执行，自然也就
* 不能检查stop，所 以线程不能终止，这个时候，我们就可以用interrupt()方法了：我们在
* thread.stop = true;语句后调用thread.interrupt()方法， 该方法将在线程阻塞时抛出一个中断
* 信号，该信号将被catch语句捕获到，一旦捕获到这个信号，线程就提前终结自己的阻塞状态，这
* 样，它就能够 再次运行run 方法了，然后检查到stop = true，while循环就不会再被执行，在执
* 行了while后面的清理工作之后，run方法执行完 毕，线程终止。
* */