一文了解JAVA线程的中断（Interrupt）机制

2022-12-15 1002

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简介： 一文了解JAVA线程的中断（Interrupt）机制

介绍

Java的中断是一种协作机制，也就是说通过中断并不能直接中断另外一个线程，而需要被中断的线程自己处理中断。

在Java的中断模型中，每个线程都有一个boolean标识，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。

中断方法

线程中断相关的方法主要是下面的3方法，他们具体的作用见下面的表格：

方法名	介绍
void interrupt()	中断线程，设置线程的中断位true
boolean isInterrupted()	检查线程的中断标记位，true-中断状态， false-非中断状态
static boolean interrupted()	静态方法，返回当前线程的中断标记位，同时清除中断标记，改为false。比如当前线程已中断，调用interrupted()，返回true, 同时将当前线程的中断标记位改为false, 再次调用interrupted()，会发现返回false

记忆方法推荐:

interrupt()是一个动词，表示中断线程。
Interrupted是一个形容词，用于检查线程的中断位，而isInterrupted()方法只是简单的检查，interrupted()处理的更加复杂。

可中断的阻塞

针对线程处于由sleep, wait, join，LockSupport.park等方法调用产生的阻塞状态时，调用interrupt方法，会抛出异常InterruptedException，同时会清除中断标记位，自动改为false。

不可中断的阻塞

java.io包中的同步Socket I/O
java.io包中的同步I/O
Selector的异步I/O
sychronized加的锁

实践案例

中断sleep、wait、join等方法

private static void test1() throws InterruptedException {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                log.error("error", e);
            }
        }, "t1");
        t1.start();
        Thread.sleep(500);
        t1.interrupt();
        Thread.sleep(100);
        log.info(" interrupt status : {}", t1.isInterrupted());
}

结论： 阻塞方法sleep响应中断，抛出InterruptedException，同时清除中断标记位为false。

中断LockSupport.park方法

public static void test3() throws InterruptedException {
        Thread t3 = new Thread(() -> {
            log.debug("t3 park.....");
            LockSupport.park();
            log.debug("t3 unpark.....");
            log.debug("interrupt status: [{}]", Thread.currentThread().isInterrupted());
            log.debug("t3 第二次 park.....");
            LockSupport.park();
            log.debug("t3 中断位为true, park失效.....");
        }, "t3");
        t3.start();
        Thread.sleep(1000);
        t3.interrupt();
    }

结论： 阻塞方法park响应中断, 不会抛出异常，同时不会清除中断标记位，任为true。

中断正常方法

private static void test2() throws InterruptedException {
        Thread t2 = new Thread(() -> {
            while (true) {
                boolean isInterrupted = Thread.currentThread().isInterrupted();
                if (isInterrupted) {
                    log.info("interrupt status: {}", isInterrupted);
                    break;
                }
            }
        }, "t2");
        t2.start();
        Thread.sleep(500);
        t2.interrupt();
        Thread.sleep(100);
        log.info(" thread status, {}, interrupt status : {}", t2.getState(), t2.isInterrupted());
    }

结论： 打断正常运行的线程, 不会清空打断状态，同时线程结束后，重置中断状态位。

常见模式

这里提供针对interrupt中断使用的一种常见模式，方便大家在后续的开发过程中使用。

两阶段中止模式

使用场景

在一个线程中“优雅”地停止另一个线程的工作，在停止的时候给另一个线程"料理后事"的机会。比如有个监控线程在做监控，在主线程可以终止他的工作。

代码展示

class MonitorTask {
    private Thread thread;
    // 开始监控
    public void start() {
        thread = new Thread(() -> {
           while (true) {
               Thread curr = thread.currentThread();
               // 如果当前线程是中断状态
               if(curr.isInterrupted()) {
                   log.debug("清理资源，料理后事");
                   break;
               }
               try {
                   // 监控执行工作...
                   log.debug("监控执行ing");
                   Thread.sleep(1000);
               } catch (InterruptedException e) {
                   log.error("error", e);
                   // 此处中断位被清除，变为false, 重新改为true,进入循环，处理线程后事
                   curr.interrupt();
               }
           }
        }, "监控线程");
        thread.start();
    }
    // 终止线程
    public void stop() {
        thread.interrupt();
    }
}

MonitorTask monitorTask = new MonitorTask();
monitorTask.start();
Thread.sleep(1500);
monitorTask.stop();