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Java并發編程的藝術(五)——中斷

來源：程序員人生發布時間：2017-03-13 17:32:03 閱讀次數：4173次

甚么是中斷？

在Java中沒有辦法立即停止1條線程，但是停止線程卻顯得尤其重要，如取消1個耗時操作。因此，Java提供了1種用于停止線程的機制——中斷。

中斷只是1種協作機制，Java沒有給中斷增加任何語法，中斷的進程完全需要程序員自己實現。若要中斷1個線程，你需要手動調用該線程的interrupted方法，該方法也僅僅是將線程對象的中斷標識設成true；接著你需要自己寫代碼不斷地檢測當前線程的標識位；如果為true，表示別的線程要求這條線程中斷，此時究竟該做甚么需要你自己寫代碼實現。
每一個線程對象中都有1個標識，用于表示線程是不是被中斷；該標識位為true表示中斷，為false表示未中斷；
通過調用線程對象的interrupt方法將該線程的標識位設為true；可以在別的線程中調用，也能夠在自己的線程中調用。

中斷的相干方法

public void interrupt()
將調用者線程的中斷狀態設為true。
public boolean isInterrupted()
判斷調用者線程的中斷狀態。
public static boolean interrupted
只能通過Thread.interrupted()調用。
它會做兩步操作：
1. 返回當前線程的中斷狀態；
2. 將當前線程的中斷狀態設為false；

暫停、繼續、停止線程（已過時）

以下3個方法都是通過線程對象去調用。

suspend()
暫停調用者線程，只釋放CPU履行權，不釋放鎖。
由于在不釋放資源的情況下進入眠眠狀態，容易產生死鎖。因此已過時！
resume()
恢復調用者線程，讓他處于就緒狀態。
stop()
調用stop后，其實不會保證資源被正確地釋放，它會使程序處于不正確的狀態下。

PS：stop和interrupt的區分？

中斷的使用

要使用中斷，首先需要在可能會產生中斷的線程中不斷監聽中斷狀態，1旦產生中斷，就履行相應的中斷處理代碼。
當需要中斷線程時，調用該線程對象的interrupt函數便可。

設置中斷監聽

Thread t1 = new Thread( new Runnable(){
    public void run(){
        // 若未產生中斷，就正常履行任務
        while(!Thread.currentThread.isInterrupted()){
            // 正常任務代碼……
        }

        // 中斷的處理代碼……
        doSomething();
    }
} ).start();

正常的任務代碼被封裝在while循環中，每次履行完1遍任務代碼就檢查1下中斷狀態；1旦產生中斷，則跳過while循環，直接履行后面的中斷處理代碼。

觸發中斷

t1.interrupt();

上述代碼履行后會將t1對象的中斷狀態設為true，此時t1線程的正常任務代碼履行完成后，進入下1次while循環前Thread.currentThread.isInterrupted()的結果為true，此時退出循環，履行循環后面的中斷處理代碼。

安全地停止線程

stop函數停止線程過于暴力，它會立即停止線程，不給任何資源釋放的余地，下面介紹兩種安全停止線程的方法。

循環標記變量

自定義1個同享的boolean類型變量，表示當前線程是不是需要中斷。

中斷標識

volatile boolean interrupted = false;

任務履行函數

Thread t1 = new Thread( new Runnable(){
    public void run(){
        while(!interrupted){
            // 正常任務代碼……
        }
        // 中斷處理代碼……
        // 可以在這里進行資源的釋放等操作……
    }
} );

中斷函數

Thread t2 = new Thread( new Runnable(){
    public void run(){
        interrupted = true;
    }
} );

循環中斷狀態

中斷標識
由線程對象提供，無需自己定義。
任務履行函數

Thread t1 = new Thread( new Runnable(){
    public void run(){
        while(!Thread.currentThread.isInterrupted()){
            // 正常任務代碼……
        }
        // 中斷處理代碼……
        // 可以在這里進行資源的釋放等操作……
    }
} );

中斷函數

t1.interrupt();

總結

上述兩種方法本質1樣，都是通過循環查看1個同享標記為來判斷線程是不是需要中斷，他們的區分在于：第1種方法的標識位是我們自己設定的，而第2種方法的標識位是Java提供的。除此以外，他們的實現方法是1樣的。

上述兩種方法之所以較為安全，是由于1條線程發出終止信號后，接收線程其實不會立即停止，而是將本次循環的任務履行完，再跳出循環停止線程。另外，程序員又可以在跳出循環后添加額外的代碼進行掃尾工作。

處理中斷

上文都在介紹如何獲得中斷狀態，那末當我們捕獲到中斷狀態后，究竟如何處理呢？

Java類庫中提供的1些可能會產生阻塞的方法都會拋InterruptedException異常，如：BlockingQueue#put、BlockingQueue#take、Object#wait、Thread#sleep。
當你在某1條線程中調用這些方法時，這個方法可能會被阻塞很長時間，你可以在別的線程中調用當前線程對象的interrupt方法觸發這些函數拋出InterruptedException異常。
當1個函數拋出InterruptedException異常時，表示這個方法阻塞的時間太久了，他人不想等它履行結束了。
當你的捕獲到1個InterruptedException異常后，亦可以處理它，或向上拋出。
拋出時要注意？？？：當你捕獲到InterruptedException異常后，當前線程的中斷狀態已被修改成false(表示線程未被中斷)；此時你若能夠處理中斷，則不用理睬該值；但如果你繼續向上拋InterruptedException異常，你需要再次調用interrupt方法，將當前線程的中斷狀態設為true。
注意：絕對不能“吞掉中斷”！即捕獲了InterruptedException而不作任何處理。這樣背背了中斷機制的規則，他人想讓你線程中斷，但是你自己不處理，也不將中斷要求告知調用者，調用者1直以為沒有中斷要求。