JAVA多线程之中断机制及处理中断的方法

2023-02-13 12:02:27 多线程机制中断

一，介绍

这篇文章主要记录使用 interrupt() 方法中断线程，以及如何对InterruptedException进行处理。感觉对InterruptedException异常进行处理是一件谨慎且有技巧的活儿。

由于使用stop()方法停止线程非常的暴力，人家线程运行的好好的，突然就把人家杀死了，线程占用的锁被强制释放，极易导致数据的不一致性。可参考这篇文章对stop()方法的介绍。

因此，提出了一种温和的方式：请求另外一个线程不要再执行了，这就是中断方式。

二，中断及如何响应中断？

如何优雅地响应中断真的是太高深了，看到这篇文章：Java 理论与实践: 处理 InterruptedException就吓了一跳。下面只是记录一些最简单的我对响应中断的理解。

假设某个线程要不停地处理某件事情(比如 i 一直自增)，但是还有个要求：在处理事情前，先要检查下这个线程是否被中断，如果已经被中断，处理就应该结束。

下面是一些例子，这些例子摘自书本：

public class Run {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            MyThread thread = new MyThread();
            thread.start();
            Thread.sleep(20);//modify 2000 to 20
            thread.interrupt();//请求中断MyThread线程
        } catch (InterruptedException e) {
            System.out.println("main catch");
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("end!");
    }
}

main线程睡眠20ms后，执行第8行中断MyThread线程。

在《java并发编程实战》中有一句话：“对中断操作的正确理解是：它并不会真正地中断一个线程，而只是发出中断请求，然后由线程在下一个合适的时刻中断自己”。以上面的示例对这句话作一个解读，如下：

1、main线程向 MyThread线程发出了中断请求

2、假如 MyThread线程此刻正在执行第10行，打印。对于 MyThread线程来说，此时并不是一个“合适”的时刻。因为：既然执行到了 println语句的地方，那就应该把 i的值打印出来，这样才是一种“一致的状态”。关于一致状态的理解，可参考书中的一段话：（在 java中没有一种安全的抢占式方法来停止线程，而是一种“协作”方式，它能够使用“共享的数据结构”尽可能地处于一致的状态）

3、既然第10行不是一个合适的时刻，那么：“下一个合适的时刻”到底在哪里？答案就是：第6行的 if语句。因为在第6行，MyThread线程检测到了 main线程的中断请求，于是：break for循环，满足程序的“执行语义”。在这里，执行语义是：遍历一次 for循环，就打印出 i

public class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        super.run();
        for (int i = 0; i < 500000; i++) {
            if (this.interrupted()) {
                System.out.println("should be stopped and exit");
                break;
            }
            System.out.println("i=" + (i + 1));
        }
        System.out.println("this line is also executed. thread does not stopped");//尽管线程被中断,但并没有结束运行。这行代码还是会被执行
    }
}

当MyThread获得CPU执行时，第6行的 if 测试中，检测到中断标识被设置。即MyThread线程检测到了main线程想要中断它的请求。

大多数情况下，MyThread检测到了中断请求，对该中断的响应是：退出执行（或者说是结束执行）。

但是，上面第5至8行for循环，是执行break语句跳出for循环。但是，线程并没有结束，它只是跳出了for循环而已，它还会继续执行第12行的代码....

因此，我们的问题是，当收到了中断请求后，如何结束该线程呢？

一种可行的方法是使用 return 语句而不是 break语句。。。。。哈哈。。。

当然，一种更优雅的方式则是：抛出InterruptedException异常。

看下面MyThread类的代码：

public class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        super.run();
        try{
            for (int i = 0; i < 500000; i++) {
                if (this.interrupted()) {
                    System.out.println("should be stopped and exit");
                    throw new InterruptedException();
                }
                System.out.println("i=" + (i + 1));
            }
            System.out.println("this line cannot be executed. cause thread throws exception");//这行语句不会被执行!!!
        }catch(InterruptedException e){
            System.out.println("catch interrupted exception");
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

当MyThread线程检测到中断标识为true后，在第9行抛出InterruptedException异常。这样，该线程就不能再执行其他的正常语句了(如，第13行语句不会执行)。这里表明：interrupt()方法有两个作用，一个是将线程的中断状态置位(中断状态由false变成true)；另一个则是：让被中断的线程抛出InterruptedException异常。

这是很重要的。这样，对于那些阻塞方法(比如 wait() 和 sleep())而言，当另一个线程调用interrupt()中断该线程时，该线程会从阻塞状态退出并且抛出中断异常。这样，我们就可以捕捉到中断异常，并根据实际情况对该线程从阻塞方法中异常退出而进行一些处理。

比如说：线程A获得了锁进入了同步代码块中，但由于条件不足调用 wait() 方法阻塞了。这个时候，线程B执行 threadA.interrupt()请求中断线程A，此时线程A就会抛出InterruptedException，我们就可以在catch中捕获到这个异常并进行相应处理(比如进一步往上抛出)

因此，上面就是一个采用抛出异常的方式来结束线程的示例。尽管该示例的实用性不大。原因在 IBM的这篇博文中：我们生吞了中断。

在第14行，我们直接catch了异常，然后打印输出了一下而已，调用栈中的更高层的代码是无法获得关于该异常的信息的。

第16行的e.printStackTrace()作用就相当于

“（仅仅记录 InterruptedException 也不是明智的做法，因为等到人来读取日志的时候，再来对它作出处理就为时已晚了。）”---摘自参考博文

上面我们是在run()方法中抛出异常，符合这里描述的：

有时候抛出 InterruptedException 并不合适，例如当由 Runnable 定义的任务调用一个
可中断的方法时，就是如此。在这种情况下，不能重新抛出 InterruptedException，但是
您也不想什么都不做。当一个阻塞方法检测到中断并抛出 InterruptedException 时，它
清除中断状态。如果捕捉到 InterruptedException 但是不能重新抛出它，那么应该保留
中断发生的证据，以便调用栈中更高层的代码能知道中断，并对中断作出响应。该任务可以
通过调用 interrupt() 以 “重新中断” 当前线程来完成，如清单 3 所示。 -----“摘自参考博文”

因为，run方法是实现的Runnable接口中的方法。不能像下面这样定义，也即上面所说的：“不能重新抛出InterruptedException”。

 @Override
        public void run() throws InterruptedException{//这是错误的
          //do something...

因此，一个更好的解决方案是：调用 interrupt() 以 “重新中断” 当前线程。改进MyThread类中catch异常的方式，如下：

public class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        super.run();
        try{
            for (int i = 0; i < 500000; i++) {
                if (this.interrupted()) {
                    System.out.println("should be stopped and exit");
                    throw new InterruptedException();
                }
                System.out.println("i=" + (i + 1));
            }
            System.out.println("this line cannot be executed. cause thread throws exception");
        }catch(InterruptedException e){
            
             Thread.currentThread().interrupt();//这样处理比较好
        }
    }
}

这样，就由生吞异常变成了将异常事件进一步扩散了。

参考博文：Java 理论与实践: 处理 InterruptedException

参考书籍：《Java多线程编程核心技术》

到此这篇关于JAVA多线程之中断机制及处理中断的方法的文章就介绍到这了,更多相关java多线程中断机制内容请搜索以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持！

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