java面试-Java并发编程(五)——中断

简介: 什么是中断?在Java中没有办法立即停止一条线程,然而停止线程却显得尤为重要,如取消一个耗时操作。

什么是中断?

在Java中没有办法立即停止一条线程,然而停止线程却显得尤为重要,如取消一个耗时操作。因此,Java提供了一种用于停止线程的机制——中断。

  • 中断只是一种协作机制,Java没有给中断增加任何语法,中断的过程完全需要程序员自己实现。若要中断一个线程,你需要手动调用该线程的interrupted方法,该方法也仅仅是将线程对象的中断标识设成true;接着你需要自己写代码不断地检测当前线程的标识位;如果为true,表示别的线程要求这条线程中断,此时究竟该做什么需要你自己写代码实现。
  • 每个线程对象中都有一个标识,用于表示线程是否被中断;该标识位为true表示中断,为false表示未中断;
  • 通过调用线程对象的interrupt方法将该线程的标识位设为true;可以在别的线程中调用,也可以在自己的线程中调用。

中断的相关方法

  • public void interrupt() 
    将调用者线程的中断状态设为true。

  • public boolean isInterrupted() 
    判断调用者线程的中断状态。

  • public static boolean interrupted 
    只能通过Thread.interrupted()调用。 
    它会做两步操作:

    1. 返回当前线程的中断状态;
    2. 将当前线程的中断状态设为false;

暂停、继续、停止线程(已过时)

以下三个方法都是通过线程对象去调用。

  • suspend() 
    暂停调用者线程,只释放CPU执行权,不释放锁。 
    由于在不释放资源的情况下进入睡眠状态,容易产生死锁。因此已过时!

  • resume() 
    恢复调用者线程,让他处于就绪状态。

  • stop() 
    调用stop后,并不会保证资源被正确地释放,它会使程序处于不正确的状态下。

PS:stop和interrupt的区别?

中断的使用

要使用中断,首先需要在可能会发生中断的线程中不断监听中断状态,一旦发生中断,就执行相应的中断处理代码。 
当需要中断线程时,调用该线程对象的interrupt函数即可。

设置中断监听

Thread t1 = new Thread( new Runnable(){
    public void run(){
        // 若未发生中断,就正常执行任务
        while(!Thread.currentThread.isInterrupted()){
            // 正常任务代码……
        }

        // 中断的处理代码……
        doSomething();
    }
} ).start();
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11

正常的任务代码被封装在while循环中,每次执行完一遍任务代码就检查一下中断状态;一旦发生中断,则跳过while循环,直接执行后面的中断处理代码。

触发中断

t1.interrupt();
  • 1

上述代码执行后会将t1对象的中断状态设为true,此时t1线程的正常任务代码执行完成后,进入下一次while循环前Thread.currentThread.isInterrupted()的结果为true,此时退出循环,执行循环后面的中断处理代码。

安全地停止线程

stop函数停止线程过于暴力,它会立即停止线程,不给任何资源释放的余地,下面介绍两种安全停止线程的方法。

循环标记变量

自定义一个共享的boolean类型变量,表示当前线程是否需要中断。

  • 中断标识
volatile boolean interrupted = false;
  • 1
  • 任务执行函数
Thread t1 = new Thread( new Runnable(){
    public void run(){
        while(!interrupted){
            // 正常任务代码……
        }
        // 中断处理代码……
        // 可以在这里进行资源的释放等操作……
    }
} );
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 中断函数
Thread t2 = new Thread( new Runnable(){
    public void run(){
        interrupted = true;
    }
} );
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

循环中断状态

  • 中断标识 
    由线程对象提供,无需自己定义。

  • 任务执行函数

Thread t1 = new Thread( new Runnable(){
    public void run(){
        while(!Thread.currentThread.isInterrupted()){
            // 正常任务代码……
        }
        // 中断处理代码……
        // 可以在这里进行资源的释放等操作……
    }
} );
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 中断函数
t1.interrupt();
  • 1

总结

上述两种方法本质一样,都是通过循环查看一个共享标记为来判断线程是否需要中断,他们的区别在于:第一种方法的标识位是我们自己设定的,而第二种方法的标识位是Java提供的。除此之外,他们的实现方法是一样的。

上述两种方法之所以较为安全,是因为一条线程发出终止信号后,接收线程并不会立即停止,而是将本次循环的任务执行完,再跳出循环停止线程。此外,程序员又可以在跳出循环后添加额外的代码进行收尾工作。

处理中断

上文都在介绍如何获取中断状态,那么当我们捕获到中断状态后,究竟如何处理呢?

  • Java类库中提供的一些可能会发生阻塞的方法都会抛InterruptedException异常,如:BlockingQueue#put、BlockingQueue#take、Object#wait、Thread#sleep。
  • 当你在某一条线程中调用这些方法时,这个方法可能会被阻塞很长时间,你可以在别的线程中调用当前线程对象的interrupt方法触发这些函数抛出InterruptedException异常。
  • 当一个函数抛出InterruptedException异常时,表示这个方法阻塞的时间太久了,别人不想等它执行结束了。
  • 当你的捕获到一个InterruptedException异常后,亦可以处理它,或者向上抛出。
  • 抛出时要注意???:当你捕获到InterruptedException异常后,当前线程的中断状态已经被修改为false(表示线程未被中断);此时你若能够处理中断,则不用理会该值;但如果你继续向上抛InterruptedException异常,你需要再次调用interrupt方法,将当前线程的中断状态设为true。
  • 注意:绝对不能“吞掉中断”!即捕获了InterruptedException而不作任何处理。这样违背了中断机制的规则,别人想让你线程中断,然而你自己不处理,也不将中断请求告诉调用者,调用者一直以为没有中断请求。

QA

  1. 为什么catch InterruptedException后会自动清除中断状态?
相关文章
|
1天前
|
安全 Java
就只说 3 个 Java 面试题 —— 02
就只说 3 个 Java 面试题 —— 02
8 0
|
1天前
|
存储 安全 Java
就只说 3 个 Java 面试题
就只说 3 个 Java 面试题
5 0
|
1天前
|
安全 Java 调度
Java并发编程:深入理解线程与锁
【4月更文挑战第18天】本文探讨了Java中的线程和锁机制,包括线程的创建(通过Thread类、Runnable接口或Callable/Future)及其生命周期。Java提供多种锁机制,如`synchronized`关键字、ReentrantLock和ReadWriteLock,以确保并发访问共享资源的安全。此外,文章还介绍了高级并发工具,如Semaphore(控制并发线程数)、CountDownLatch(线程间等待)和CyclicBarrier(同步多个线程)。掌握这些知识对于编写高效、正确的并发程序至关重要。
|
1天前
|
安全 Java 程序员
Java中的多线程并发编程实践
【4月更文挑战第18天】在现代软件开发中,为了提高程序性能和响应速度,经常需要利用多线程技术来实现并发执行。本文将深入探讨Java语言中的多线程机制,包括线程的创建、启动、同步以及线程池的使用等关键技术点。我们将通过具体代码实例,分析多线程编程的优势与挑战,并提出一系列优化策略来确保多线程环境下的程序稳定性和性能。
|
2天前
|
API Python
Python模块化编程:面试题深度解析
【4月更文挑战第14天】了解Python模块化编程对于构建大型项目至关重要,它涉及代码组织、复用和维护。本文深入探讨了模块、包、导入机制、命名空间和作用域等基础概念,并列举了面试中常见的模块导入混乱、不适当星号导入等问题,强调了避免循环依赖、合理使用`__init__.py`以及理解模块作用域的重要性。掌握这些知识将有助于在面试中自信应对模块化编程的相关挑战。
17 0
|
2天前
|
缓存 分布式计算 监控
Java并发编程:深入理解线程池
【4月更文挑战第17天】在Java并发编程中,线程池是一种非常重要的技术,它可以有效地管理和控制线程的执行,提高系统的性能和稳定性。本文将深入探讨Java线程池的工作原理,使用方法以及在实际开发中的应用场景,帮助读者更好地理解和使用Java线程池。
|
3天前
|
缓存 监控 Java
Java并发编程:线程池与任务调度
【4月更文挑战第16天】Java并发编程中,线程池和任务调度是核心概念,能提升系统性能和响应速度。线程池通过重用线程减少创建销毁开销,如`ThreadPoolExecutor`和`ScheduledThreadPoolExecutor`。任务调度允许立即或延迟执行任务,具有灵活性。最佳实践包括合理配置线程池大小、避免过度使用线程、及时关闭线程池和处理异常。掌握这些能有效管理并发任务,避免性能瓶颈。
|
4天前
|
设计模式 运维 安全
深入理解Java并发编程:线程安全与性能优化
【4月更文挑战第15天】在Java开发中,多线程编程是提升应用程序性能和响应能力的关键手段。然而,它伴随着诸多挑战,尤其是在保证线程安全的同时如何避免性能瓶颈。本文将探讨Java并发编程的核心概念,包括同步机制、锁优化、线程池使用以及并发集合等,旨在为开发者提供实用的线程安全策略和性能优化技巧。通过实例分析和最佳实践的分享,我们的目标是帮助读者构建既高效又可靠的多线程应用。
|
4天前
|
SQL 安全 Java
Java安全编程:防范网络攻击与漏洞
【4月更文挑战第15天】本文强调了Java安全编程的重要性,包括提高系统安全性、降低维护成本和提升用户体验。针对网络攻击和漏洞,提出了防范措施:使用PreparedStatement防SQL注入,过滤和转义用户输入抵御XSS攻击,添加令牌对抗CSRF,限制文件上传类型和大小以防止恶意文件,避免原生序列化并确保数据完整性。及时更新和修复漏洞是关键。程序员应遵循安全编程规范,保障系统安全。
|
6天前
|
Java 编译器
Java并发编程中的锁优化策略
【4月更文挑战第13天】 在Java并发编程中,锁是一种常见的同步机制,用于保证多个线程之间的数据一致性。然而,不当的锁使用可能导致性能下降,甚至死锁。本文将探讨Java并发编程中的锁优化策略,包括锁粗化、锁消除、锁降级等方法,以提高程序的执行效率。
12 4