java线程技术7_线程中断

来源：互联网发布：mysql数据传输编辑：程序博客网时间：2024/04/29 14:13

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1.中断概述
      在多线程编程中经常会遇到需要中止线程的情况，比如启动多个线程去数据库中搜索，如果有一个线程返回了结果，其他线程就可以取消了。

中断线程的三个相差函数
            1.通过成员方法Thread.interrupt()来设置中断状态为true
            2.通过成员方法Thread.isInterrupted()来获取中断状态
            3.通过静态方法Thread.interrupted()来获取中断状态，并且清除中断状态（当然获取的是清除之前的值），也就是说连续两次调用此方法，第二次一定会返回false。

对正在运行的线程调用interrupt()，并不会使线程停止运行，而只是让线程暂停一会，详见《例1：中断但不停止线程的运行》。因为Thread.interrupt() 对正在运行的线程是不起作用的，只有对阻塞的线程有效。

离开线程有三种常用的方法：
1.在阻塞操作时如Thread.sleep()时被中断会抛出InterruptedException
       Thread.interrupt()方法实际上只是设置了一个中断状态，当该线程由于下列原因而受阻时，这个中断状态就起作用了：
      （1）如果线程在调用 Object 类的 wait()、wait(long) 或 wait(long, int) 方法，或者该类的 join()、join(long)、join(long, int)、sleep(long) 或 sleep(long, int) 方法过程中受阻，则其中断状态将被清除，它还将收到一个InterruptedException异常。这个时候，我们可以通过捕获 InterruptedException异常来终止线程的执行，具体可以通过return等退出或改变共享变量的值使其退出。
      详见《例2：线程在sleep时调用interrupt》

      （2）如果该线程在可中断的通道上的 I/O 操作中受阻，则该通道将被关闭，该线程的中断状态将被设置并且该线程将收到一个 ClosedByInterruptException，而不是InterruptedException 异常。

      （3）如果使用Java1.0之前就存在的传统的I/O操作，并且线程处于阻塞状态，Thread.interrupt()将不起作用，线程并不能退出阻塞状态。
               例如对于socket，通过调用阻塞该线程的套接字的close()方法。如果线程被I/O操作阻塞，该线程将接收到一个SocketException异常，这与使用interrupt()方法引起一个InterruptedException异常被抛出非常相似。
      详见《例6：通过SocketException异常中断阻塞线程》

2.Thread.interrupted()检查是否发生中断
      对于正在运行的线程，如果调用thread.interrupt()。可以通过Thread.interrupted()能告诉你线程是否发生中断,并将清除中断状态标记，所以程序不会两次通知你线程发生了中断。
      详见《例3：通过interrupted中断线程》

      如果sleep和interrupted检查结合使用，可能会产生两个结果。
      详见《例4：通过interrupted和sleep中断线程，停止线程的执行》

3.使用共享变量控制
      使用共享变量（shared variable）发出信号，告诉线程必须停止正在运行的任务。线程必须周期性的核查这一变量（尤其在冗余操作期间），然后有秩序地中止任务。
      详见《例5：通过共享变量中断线程，停止线程的执行》

      这个方法虽然给予线程机会进行必要的清理工作，这在任何一个多线程应用程序中都是绝对需要的。请确认将共享变量定义成volatile 类型或将对它的一切访问封入同步的块/方法（synchronized blocks/methods）中。

      但是，当线程等待某些事件发生而被阻塞，又会发生什么？当然，如果线程被阻塞，它便不能核查共享变量，也就不能停止。
      他们都可能永久的阻塞线程。即使发生超时，在超时期满之前持续等待也是不可行和不适当的，所以，要使用某种机制使得线程更早地退出被阻塞的状态。

总结
      不存在这样一种机制对所有的情况都适用，但是，根据情况不同却可以使用特定的技术。
      详见《java线程技术8_线程中断最佳实践》

例1：中断但不停止线程的运行
假设我们想中断一个正在执行的线程。代码如下

/**
 * 中断一个正在执行的线程，但是并未实现中断.
 * @version V1.0 ,2011-4-15
 * @author xiahui
 */
public class InterruptThread1 extends Thread {
    private double d = 0.0;
    public void run() {
        // 死循环执行打印"I am running!" 和做消耗时间的浮点计算
        while (true) {
            System.out.println("I am running!");

            for (int i = 0; i < 900000; i++) {
                d = d + (Math.PI + Math.E) / d;
            }
            // 给线程调度器可以切换到其它进程的信号
            Thread.yield();
        }
    }
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 将任务交给一个线程执行
        InterruptThread1 t = new InterruptThread1();
        t.start();
        // 运行一断时间中断线程
        Thread.sleep(100);
        System.out.println("****************************");
        System.out.println("Interrupted Thread!");
        System.out.println("****************************");
        t.interrupt();
    }
}

运行结果

I am 
I am 
I am 
****************************
Interrupted 
****************************
I am 
I am

从结果可以看出，中断的调用并未让线程停止。

例2：线程在sleep时调用interrupt，停止线程的运行

/**
 * 通过线程sleep时调用Interrupt引发异常，停止线程的运行.
 * @version V1.0 ,2011-4-15
 * @author xiahui
 */
public class InterruptThread1 extends Thread {
    private double d = 0.0;

    public void run() {
    try { 
        // 死循环执行打印"I am running!" 和做消耗时间的浮点计算
        while (true) {
            System.out.println("I am running!");

            for (int i = 0; i < 900000; i++) {
                d = d + (Math.PI + Math.E) / d;
            }
            //休眠一断时间,中断时会抛出InterruptedException 
            Thread.sleep(50);
        }
     }catch (InterruptedException e) { 
         System.out.println("InterruptThread1.run() interrupted!");
    } 
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 将任务交给一个线程执行
        InterruptThread1 t = new InterruptThread1();
        t.start();

        // 运行一断时间中断线程
        Thread.sleep(100);
        System.out.println("****************************");
        System.out.println("Interrupted Thread!");
        System.out.println("****************************");
        t.interrupt();
    }
}

运行结果

I am running!
****************************
Interrupted Thread!
****************************
I am running!
ATask.run() interrupted!

例3：通过interrupted中断线程

/**
 * 通过interrupted中断线程，停止线程的执行.
 * 
 * @version V1.0 ,2011-4-15
 * @author xiahui
 */
public class InterruptThread1 extends Thread {
    private double d = 0.0;

    public void run() {
        // 检查程序是否发生中断
        while (!Thread.interrupted()) {
            System.out.println("I am running!");

            for (int i = 0; i < 900000; i++) {
                d = d + (Math.PI + Math.E) / d;
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 将任务交给一个线程执行
        InterruptThread1 t = new InterruptThread1();
        t.start();

        // 运行一断时间中断线程
        Thread.sleep(100);
        System.out.println("****************************");
        System.out.println("Interrupted Thread!");
        System.out.println("****************************");
        t.interrupt();
    }
}

运行结果

I am running!
I am running!
****************************
Interrupted Thread!
****************************

例4：通过interrupted和sleep中断线程，停止线程的执行

/**
 * 通过interrupted和sleep中断线程，停止线程的执行.
 * 
 * @version V1.0 ,2011-4-15
 * @author xiahui
 */
public class InterruptThread1 extends Thread {
    private double d = 0.0;

    public void run() {
        try {
            // 检查程序是否发生中断
            while (!Thread.interrupted()) {
                System.out.println("I am running!");
                // before sleep
                Thread.sleep(20);
                //after sleep
                System.out.println("Calculating");
                for (int i = 0; i < 900000; i++) {
                    d = d + (Math.PI + Math.E) / d;
                }
            }

        } catch (InterruptedException e) {
            System.out.println("InterruptThread1.run() Exception!");
        }

        System.out.println("InterruptThread1.run() end!");
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 将任务交给一个线程执行
        InterruptThread1 t = new InterruptThread1();
        t.start();

        // 运行一断时间中断线程
        Thread.sleep(200);
        System.out.println("****************************");
        System.out.println("Interrupted Thread!");
        System.out.println("****************************");
        t.interrupt();
    }
}

运行结果1

I am running!
Calculating
I am running!
****************************
Interrupted Thread!
****************************
InterruptThread1.run() Exception!
InterruptThread1.run() end!

运行结果2

I am running!
Calculating
****************************
Interrupted Thread!
****************************
InterruptThread1.run() end!

如果在睡眠之前产生中断，则调用Thread.sleep()时抛出InterruptedException，结束线程，参见运行结果1
如果在睡眠之后产生中断，则线程会继续执行到下一次while判断中断状态时，结束线程，参见运行结果2

例5：通过共享变量中断线程，停止线程的执行

/**
 * 通过共享变量中断线程，停止线程的执行.
 * @version V1.0 ,2011-4-15
 * @author xiahui
 */
public class InterruptThread1 extends Thread {
    private double d = 0.0;
    volatile boolean stop = false;
    
    public void run() {
        // 检查程序是否发生中断
        while (!stop) {
            System.out.println("I am running!");

            for (int i = 0; i < 900000; i++) {
                d = d + (Math.PI + Math.E) / d;
            }
        }
        //做一些清理工作
        System.out.println( "Thread is exiting under request..." );
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 将任务交给一个线程执行
        InterruptThread1 t = new InterruptThread1();
        t.start();

        // 运行一断时间中断线程
        Thread.sleep(100);
        System.out.println( "Asking thread to stop..." );
        t.stop = true;

        Thread.sleep(1000 );
        System.out.println( "Stopping application..." );
    }
}

例6：通过SocketException异常中断阻塞线程

import java.io.IOException;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

/**
 * 通过SocketException异常中断阻塞线程.
 * @version V1.0 ,2011-4-17
 * @author xiahui
 */
public class InterruptThread2 extends Thread {
    volatile boolean stop = false;
    volatile ServerSocket socket;

    public void run() {
        try {
            socket = new ServerSocket(7856);
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("Could not create the socket...");
            return;
        }
        while (!stop) {
            System.out.println("Waiting for connection...");
            try {
                Socket sock = socket.accept();
            } catch (IOException e) {
                System.out.println("accept() failed or interrupted...");
            }
        }
        System.out.println("Thread exiting under request...");
    }

    public static void main(String args[]) throws Exception {
        InterruptThread2 thread = new InterruptThread2();
        System.out.println("Starting thread...");
        thread.start();
        Thread.sleep(3000);
        System.out.println("Asking thread to stop...");
        
        /*由于线程处理阻塞状态，interrupt不产生任何作用*/
        //System.out.println( "Interrupting thread..." );
        //thread.interrupt();
         
        thread.stop = true;
        thread.socket.close();
        Thread.sleep(3000);
        System.out.println("Stopping application...");

    }
}

运行结果

Starting thread...
Waiting for connection...
Asking thread to stop...
accept() failed or interrupted...
Thread exiting under request...
Stopping application...

参考文献
1.用interrupt()中断Java线程. http://hapinwater.iteye.com/blog/310558
2.Java Thread.interrupt 害人！中断JAVA线程. http://www.blogjava.net/jinfeng_wang/archive/2008/04/27/196477.html

0 0