Java并发编程：中断机制

之前讲解Thread类中方法的时候，interrupt()、interrupted()、isInterrupted()三个方法没有讲得很清楚，只是提了一下。现在把这三个方法同一放到这里来讲，因为这三个方法都涉及到多线程的一个知识点—-中断机制。

Java没有提供一种安全、直接的方法来停止某个线程，而是提供了中断机制。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。有个例子举个蛮好，就像父母叮嘱出门在外的子女要注意身体一样，父母说了，但是子女是否注意身体、如何注意身体，还是要看自己。

中断机制也是一样的，每个线程对象里都有一个标识位表示是否有中断请求（当然JDK的源码是看不到这个标识位的，是虚拟机线程实现层面的），代表着是否有中断请求。

一、三个中断方法

1、interrupt()

public void interrupt() {
        if (this != Thread.currentThread())
            checkAccess();

        synchronized (blockerLock) {
            Interruptible b = blocker;
            if (b != null) {
                interrupt0();           // Just to set the interrupt flag
                b.interrupt(this);
                return;
            }
        }
        interrupt0();
    }

interrupt0()方法的作用是”Just to set the interrupt flag”，即方法的作用仅仅是设置中断标识位。

/* Some private helper methods */
    private native void setPriority0(int newPriority);
    private native void stop0(Object o);
    private native void suspend0();
    private native void resume0();
    private native void interrupt0();
    private native void setNativeName(String name);

由于方法是被native修饰的，很明显这是一个本地方法，是Java虚拟机实现的。

2、isInterrupted()

方法唯一的作用只是测试线程是否已经中断，中断标识位的状态并不受到该方法的影响，看一下Java是如何实现这个方法的：

public boolean isInterrupted() {
        return isInterrupted(false);
    }

/**
     * Tests if some Thread has been interrupted.  The interrupted state
     * is reset or not based on the value of ClearInterrupted that is
     * passed.
     */
    private native boolean isInterrupted(boolean ClearInterrupted);

最终调用的是isInterrupted(boolean ClearInterrupted)，这个方法是一个native的，看得出也是Java虚拟机实现的。方法的参数ClearInterrupted，顾名思义，清除中断标识位，这里传递false，明显就是不清除。

3、interrupted()

方法的作用是测试当前线程是否已经中断，线程的中断标识位由该方法清除。换句话说，连续两次调用该方法的返回值必定是false。看一下这个方法是如何实现的：

public static boolean interrupted() {
        return currentThread().isInterrupted(true);
    }

此外，JDK API中有些类的方法也可能会调用中断，比如FutureTask的cancel，如果传入true则会在正在运行的异步任务上调用interrupt()方法，又如ThreadPoolExecutor中的shutdownNow方法会遍历线程池中的工作线程并调用线程的interrupt()方法。这些场景下只要代码没有对中断作出响应，那么任务将一直执行下去。

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二、中断处理时机

这其实是一个很宽泛的、没有标注答案的话题。显然，作为一种协作机制，不会强求被中断的线程一定要在某个点进行中断处理。实际上，被中断线程只需要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。”合适的时间点”就和业务逻辑密切相关了。

处理时机决定着程序的效率和响应的灵敏度。频繁的检查中断可能会导致程序执行效率低下，较少的检查则可能导致中断请求得不到及时响应。在实际场景中，如果性能指标比较关键，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。

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三、线程中断举例

public static void main(String[] args) throws Exception
{
    Runnable runnable = new Runnable()
    {
        public void run()
        {
            while (true)
            {
                if (Thread.currentThread().isInterrupted())
                {
                    System.out.println("线程被中断了");
                    return ;
                }
                else
                {
                    System.out.println("线程没有被中断");
                }
            }
        }
    };
    Thread t = new Thread(runnable);
    t.start();
    Thread.sleep(3000);
    t.interrupt();
    System.out.println("线程中断了，程序到这里了");
}

...
线程没有被中断
线程没有被中断
线程没有被中断
线程没有被中断
线程没有被中断
线程中断了，程序到这里了
线程被中断了

从控制台上打印的语句看到，3秒钟中断后，打印出该打印的语句后，就停止了。那这种场景就是前面说的”频繁地检查“，导致程序效率低下；那如果不频繁地检查呢，比如在while中的else分支中加上Thread.sleep(500)，表示500ms即0.5s检查一次，那这种场景就是前面说的”中断得不到及时的响应“。

其实这个例子中，t线程完全可以不用去管这个中断标识位的，不去检查就好了，只管做自己的事情，这说明中断标识位设不设置是别人的事情，处不处理是我自己的事情，没有强制要求必须处理中断。

但是，那些会抛出InterruptedException的方法要除外。像sleep、wait、await、join，这些方法遇到中断必须有对应的措施，可以直接在catch块中处理，也可以抛给上一层。这些方法之所以会抛出InterruptedException就是由于Java虚拟机在实现这些方法的时候，本身就有某种机制在判断中断标识位，如果中断了，就抛出一个InterruptedException。