interrupt()方法

title：线程中断

date：2017年11月4日23:02:38

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今天来看看线程中断的问题。

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。中断的结果线程是死亡、还是等待新的任务或是继续运行至下一步，就取决于这个程序本身。线程会不时地检测这个中断标示位，以判断线程是否应该被中断（中断标示值是否为true）。它并不像stop方法那样会中断一个正在运行的线程。

一.如何判断线程是否被中断

在Thread类的API中有三个和线程中断关系密切的方法，上面的interrupt()方法当然就是其中一个，还有两个则是用来判断线程是否中断。他们分别是

• isInterrupted

  先看JDK API 文档的简单介绍。

  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。 
  线程中断被忽略，因为在中断时不处于活动状态的线程将由此返回 false 的方法反映出来。 
  返回：
  如果该线程已经中断，则返回 true；否则返回 false。

• interrupted

  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）。
  线程中断被忽略，因为在中断时不处于活动状态的线程将由此返回 false 的方法反映出来。

  返回：
  如果当前线程已经中断，则返回 true；否则返回 false。

  ​

  这里我们要注意，这是Thread的static方法，我们看看Thread的源码

    public static boolean interrupted() {
        return currentThread().isInterrupted(true);
    }
    private native boolean isInterrupted(boolean ClearInterrupted);
  public boolean isInterrupted() {
        return isInterrupted(false);
    }
  

  我们注意到interrupted()和isInterrupted()都是调用了本地方法isInterrupted(boolean ClearInterrupted);但是刚好他们的参数是相反的，这也就是API文档里说的，对于isInterrupted()线程的中断状态 不受该方法的影响。 而对于interrupted()线程的中断状态 由该方法清除。

  我们来写个测试程序来看看。

  package com.wangcc.thread.interrupt;
  
  public class InterruptReset {
  public static void main(String[] args) {
      System.out.println("Point X: Thread.interrupted()=" + Thread.interrupted());
      Thread.currentThread().interrupt();
      System.out.println("Point Y: Thread.interrupted()=" + Thread.interrupted());
      System.out.println("Point Z: Thread.interrupted()=" + Thread.interrupted());
      System.out.println("Point T: Thread.interrupted()=" + Thread.interrupted());
  
  }
  }
  

  我们查看结果：

  Point X: Thread.interrupted()=false
  Point Y: Thread.interrupted()=true
  Point Z: Thread.interrupted()=false
  Point T: Thread.interrupted()=false

  如果线程被中断，而且中断状态尚不清楚，那么，这个方法返回true。与isInterrupted（）不同，它将自动重置中断状态为false，第二次调用Thread.interrupted（）方法，总是返回false，除非中断了线程。不过目前为止，对于为什么这么设计还没有一丝头绪。

通过上述说明，我们先得出一个简单结论：

判断某个线程是否已被发送过中断请求，请使用Thread.currentThread().isInterrupted()方法（因为它将线程中断标示位设置为true后，不会立刻清除中断标示位，即不会将中断标设置为false），而不要使用thread.interrupted()（该方法调用后会将中断标示位清除，即重新设置为false）方法来判断，下面是线程在循环中时的中断方式：

while(!Thread.currentThread().isInterrupted() && more work to do){
    do more work
}

二.如何中断线程

如果一个线程处于了阻塞状态（如线程调用了thread.sleep、thread.join、thread.wait、1.5中的condition.await、以及可中断的通道上的 I/O 操作方法后可进入阻塞状态），则在线程在检查中断标示时如果发现中断标示为true，则会在这些阻塞方法（sleep、join、wait、1.5中的condition.await及可中断的通道上的 I/O 操作方法）调用处抛出InterruptedException异常，并且在抛出异常后立即将线程的中断标示位清除，即重新设置为false。抛出异常是为了线程从阻塞状态醒过来，并在结束线程前让程序员有足够的时间来处理中断请求。

注，synchronized在获锁的过程中是不能被中断的，意思是说如果产生了死锁，则不可能被中断（请参考后面的测试例子）。与synchronized功能相似的reentrantLock.lock()方法也是一样，它也不可中断的，即如果发生死锁，那么reentrantLock.lock()方法无法终止，如果调用时被阻塞，则它一直阻塞到它获取到锁为止。但是如果调用带超时的tryLock方法reentrantLock.tryLock(long timeout, TimeUnit unit)，那么如果线程在等待时被中断，将抛出一个InterruptedException异常，这是一个非常有用的特性，因为它允许程序打破死锁。你也可以调用reentrantLock.lockInterruptibly()方法，它就相当于一个超时设为无限的tryLock方法。

没有任何语言方面的需求一个被中断的线程应该终止。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。某些线程非常重要，以至于它们应该不理会中断，而是在处理完抛出的异常之后继续执行，但是更普遍的情况是，一个线程将把中断看作一个终止请求。

所以我们线程的run方法一般要求下面这么写

public void run() {
    try {
        ...
        /*
         * 不管循环里是否调用过线程阻塞的方法如sleep、join、wait，这里还是需要加上
         * !Thread.currentThread().isInterrupted()条件，虽然抛出异常后退出了循环，显
         * 得用阻塞的情况下是多余的，但如果调用了阻塞方法但没有阻塞时，这样会更安全、更及时。
         */
        while (!Thread.currentThread().isInterrupted()&& more work to do) {
            do more work 
        }
    } catch (InterruptedException e) {
        //线程在wait或sleep期间被中断了
    } finally {
        //线程结束前做一些清理工作
    }
}

上面是while循环在try块里，如果try在while循环里时，因该在catch块里重新设置一下中断标示，因为抛出InterruptedException异常后，中断标示位会自动清除，此时应该这样：

public void run() {
    while (!Thread.currentThread().isInterrupted()&& more work to do) {
        try {
            ...
            sleep(delay);
        } catch (InterruptedException e) {
            Thread.currentThread().interrupt();//重新设置中断标示
        }
    }
}

注意之所以run方法进入时都要使用!Thread.currentThread().isInterrupted()轮询是把interrupt方法当做一个终止这个线程的请求，也就是相当于一个flag标志位。一定要理解这一点。

• 使用中断信号量中断非阻塞状态的线程

  package com.wangcc.MyJavaSE.thread.interrupt;
  
  /**
  * @ClassName: InterruptTest
  * @Description: 中断信号量中断线程
  * @author wangcc
  * @date 2017年11月11日 下午1:44:20
  * 
  */
  public class InterruptTest extends Thread {
  private volatile boolean stop = false;
  
  public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
      InterruptTest test = new InterruptTest();
      System.out.println("Starting thread...");
  
      test.start();
      Thread.sleep(3000);
      System.out.println("Asking thread to stop...");
      test.stop = true;
      Thread.sleep(3000);
      System.out.println("Stopping application...");
  
  }
  
  public void run() {
      while (!stop) {
          System.out.println("Thread is running");
          long begin = System.currentTimeMillis();
          /**
           * 使用while循环模拟sleep方法，这里不要使用sleep，否则在阻塞时会抛InterruptedException异常而退出循环，
           * 这样while检测stop条件就不会执行，失去了意义。
           */
          while (System.currentTimeMillis() - begin > 1000) {
  
          }
      }
  }
  }
  

  注意，我们这里的stop标志位使用了volatile关键字来修饰，为什么这么修饰，我们会在后面说到这个关键字的时候详细介绍。

  ​

• 使用thread.interrupt()中断非阻塞状态线程

  package com.wangcc.MyJavaSE.thread.interrupt;
  
  public class InterruptTest1 extends Thread {
  
  public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
      // TODO Auto-generated method stub
      InterruptTest1 test = new InterruptTest1();
      System.out.println("Starting thread...");
  
      test.start();
      Thread.sleep(3000);
      System.out.println("Asking thread to stop...");
      test.interrupt();
      Thread.sleep(3000);
      System.out.println("Stopping application...");
  }
  
  public void run() {
      while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
          System.out.println("Thread is running");
          long begin = System.currentTimeMillis();
          /**
           * 使用while循环模拟sleep方法，这里不要使用sleep，否则在阻塞时会抛InterruptedException异常而退出循环，
           * 这样while检测stop条件就不会执行，失去了意义。
           */
          // try {
          // Thread.sleep(1000);
          // } catch (InterruptedException e) {
          // // TODO Auto-generated catch block
          // e.printStackTrace();
          // }
          while (System.currentTimeMillis() - begin > 1000) {
  
          }
      }
  }
  }
  

  ​

• 使用thread.interrupt()中断阻塞状态线程

三.总结

一、没有任何语言方面的需求一个被中断的线程应该终止。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。

二、对于处于sleep，join等操作的线程，如果被调用interrupt()后，会抛出InterruptedException，然后线程的中断标志位会由true重置为false，因为线程为了处理异常已经重新处于就绪状态。

三、不可中断的操作，包括进入synchronized段以及Lock.lock()，inputSteam.read()等，调用interrupt()对于这几个问题无效，因为它们都不抛出中断异常。如果拿不到资源，它们会无限期阻塞下去。

对于Lock.lock()，可以改用Lock.lockInterruptibly()，可被中断的加锁操作，它可以抛出中断异常。等同于等待时间无限长的Lock.tryLock(long time, TimeUnit unit)。

对于inputStream等资源，有些(实现了interruptibleChannel接口)可以通过close()方法将资源关闭，对应的阻塞也会被放开。

　其实，Java的中断是一种协作机制。也就是说调用线程对象的interrupt方法并不一定就中断了正在运行的线程，它只是要求线程自己在合适的时机中断自己。每个线程都有一个boolean的中断状态（这个状态不在Thread的属性上），interrupt方法仅仅只是将该状态置为true。

比如对正常运行的线程调用interrupt()并不能终止他，只是改变了interrupt标示符。

一般说来，如果一个方法声明抛出InterruptedException，表示该方法是可中断的,比如wait,sleep,join，也就是说可中断方法会对interrupt调用做出响应（例如sleep响应interrupt的操作包括清除中断状态，抛出InterruptedException）,异常都是由可中断方法自己抛出来的，并不是直接由interrupt方法直接引起的。

Object.wait, Thread.sleep方法，会不断的轮询监听 interrupted 标志位，发现其设置为true后，会停止阻塞并抛出 InterruptedException异常。