线程中断

什么是线程中断

Java中断机制是一种协作机制，也就是说通过中断并不能直接终止另一个线程，而需要被中断的线程自己处理中断.
当一个线程运行时，另一个线程可以调用对应的 Thread 对象的 interrupt()方法来中断它，该方法只是在目标线程中设置一个标志，表示它已经被中断，并立即返回。这里需要注意的是，如果只是单纯的调用 interrupt()方法，线程并没有实际被中断，会继续往下执行。
线程自身也可以中断自身。

感性认识中断

示例代码

/**
 * Created by haicheng.lhc on 07/07/2017.
 *
 * @author haicheng.lhc
 * @date 2017/07/07
 */
public class TestInterrupt extends Object implements Runnable {

    /**
     *
     */
    public void run() {

        try {
            System.out.println("in run() - about to sleep for 20 seconds");
            Thread.sleep(20000);
            System.out.println("in run() - woke up");
        } catch (InterruptedException e) {
            System.out.println("in run() - interrupted while sleeping");
            //处理完中断异常后，返回到run（）方法人口，
            //如果没有return，线程不会实际被中断，它会继续打印下面的信息
            return;
        }
        System.out.println("in run() - leaving normally");

    }

    public static void main(String[] args) {
        TestInterrupt si = new TestInterrupt();
        Thread t = new Thread(si);
        t.start();
        //主线程休眠2秒，从而确保刚才启动的线程有机会执行一段时间
        try {
            Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("in main() - interrupting other thread");
        //中断线程t
        t.interrupt();
        System.out.println("in main() - leaving");
    }
}

结果是

主线程启动新线程后，自身休眠 2 秒钟，允许新线程获得运行时间。新线程打印信息about to sleep for 20 seconds后，继而休眠 20 秒钟，大约 2 秒钟后，main 线程通知新线程中断，那么新线程的 20 秒的休眠将被打断，从而抛出 InterruptException 异常，执行跳转到 catch 块，打印出interrupted while sleeping信息，并立即从 run（）方法返回，然后消亡，而不会打印出 catch 块后面的leaving normally信息。
另外，如果将 catch 块中的 return 语句注释掉，则线程在抛出异常后，会继续往下执行，而不会被中断，从而会打印出leaving normally信息。

待决中断

在上面的例子中，sleep()方法的实现检查到休眠线程被中断，它会相当友好地终止线程，并抛出 InterruptedException 异常。另外一种情况，如果线程在调用 sleep()方法前被中断，那么该中断称为待决中断，它会在刚调用 sleep()方法时，立即抛出 InterruptedException 异常。

/**
 * Created by haicheng.lhc on 07/07/2017.
 *
 * @author haicheng.lhc
 * @date 2017/07/07
 */
public class PendingInterrupt extends Object {
    public static void main(String[] args) {
        //如果输入了参数，则在mian线程中中断当前线程（亦即main线程）
        if (args.length > 0) {
            Thread.currentThread().interrupt();
        }
        //获取当前时间
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        try {
            Thread.sleep(2000);
            System.out.println("was NOT interrupted");
        } catch (InterruptedException x) {
            System.out.println("was interrupted");
        }
        //计算中间代码执行的时间
        System.out.println("elapsedTime=" + (System.currentTimeMillis() - startTime));
    }
}

结果

中断的原理

Java中断机制是一种协作机制，也就是说通过中断并不能直接终止另一个线程，而需要被中断的线程自己处理中断
Java中断模型也是这么简单，每个线程对象里都有一个boolean类型的标识（不一定就要是Thread类的字段，实际上也的确不是，这几个方法最终都是通过native方法来完成的），代表着是否有中断请求（该请求可以来自所有线程，包括被中断的线程本身）。例如，当线程t1想中断线程t2，只需要在线程t1中将线程t2对象的中断标识置为true，然后线程2可以选择在合适的时候处理该中断请求，甚至可以不理会该请求，就像这个线程没有被中断一样。

• java.lang.Thread类提供了几个方法来操作这个中断状态，这些方法包括：

方法名	描述
public static boolean interrupted	测试当前线程是否已经中断。线程的中断状态 由该方法清除。换句话说，如果连续两次调用该方法，则第二次调用将返回 false（在第一次调用已清除了其中断状态之后，且第二次调用检验完中断状态前，当前线程再次中断的情况除外）。
public boolean isInterrupted()	测试线程是否已经中断。线程的中断状态不受该方法的影响。
public void interrupt()	中断线程。

• interrupt方法是唯一能将中断状态设置为true的方法。
• 静态方法interrupted会将当前线程的中断状态清除，但这个方法的命名极不直观，很容易造成误解

中断的处理

既然Java中断机制只是设置被中断线程的中断状态，那么被中断线程该做些什么？

1、处理时机

显然，作为一种协作机制，不会强求被中断线程一定要在某个点进行处理。实际上，被中断线程只需在合适的时候处理即可，如果没有合适的时间点，甚至可以不处理，这时候在任务处理层面，就跟没有调用中断方法一样。“合适的时候”与线程正在处理的业务逻辑紧密相关，例如，每次迭代的时候，进入一个可能阻塞且无法中断的方法之前等，但多半不会出现在某个临界区更新另一个对象状态的时候，因为这可能会导致对象处于不一致状态。

处理时机决定着程序的效率与中断响应的灵敏性。频繁的检查中断状态可能会使程序执行效率下降，相反，检查的较少可能使中断请求得不到及时响应。如果发出中断请求之后，被中断的线程继续执行一段时间不会给系统带来灾难，那么就可以将中断处理放到方便检查中断，同时又能从一定程度上保证响应灵敏度的地方。当程序的性能指标比较关键时，可能需要建立一个测试模型来分析最佳的中断检测点，以平衡性能和响应灵敏性。

2、处理方式

(1)中断状态的管理

一般说来，当可能阻塞的方法声明中有抛出InterruptedException则暗示该方法是可中断的，如BlockingQueue#put、BlockingQueue#take、Object#wait、Thread#sleep等，如果程序捕获到这些可中断的阻塞方法抛出的InterruptedException或检测到中断后，这些中断信息该如何处理？一般有以下两个通用原则：

• 如果遇到的是可中断的阻塞方法抛出InterruptedException，可以继续向方法调用栈的上层抛出该异常，如果是检测到中断，则可清除中断状态并抛出InterruptedException，使当前方法也成为一个可中断的方法。

• 若有时候不太方便在方法上抛出InterruptedException，比如要实现的某个接口中的方法签名上没有throws InterruptedException，这时就可以捕获可中断方法的InterruptedException并通过Thread.currentThread.interrupt()来重新设置中断状态。如果是检测并清除了中断状态，亦是如此。

一般的代码中，尤其是作为一个基础类库时，绝不应当吞掉中断，即捕获到InterruptedException后在catch里什么也不做，清除中断状态后又不重设中断状态也不抛出InterruptedException等。因为吞掉中断状态会导致方法调用栈的上层得不到这些信息。

(2)中断的响应

程序里发现中断后该怎么响应？这就得视实际情况而定了。有些程序可能一检测到中断就立马将线程终止，有些可能是退出当前执行的任务，继续执行下一个任务……作为一种协作机制，这要与中断方协商好，当调用interrupt会发生些什么都是事先知道的，如做一些事务回滚操作，一些清理工作，一些补偿操作等。若不确定调用某个线程的interrupt后该线程会做出什么样的响应，那就不应当中断该线程。