Java多線程之interrupt()的深度研究

　　近期學習Java多線程的中斷機制，網上的帖子說得很淺，並沒深究其原理。看了Java源碼，對Java的中斷機制有了略深入的理解，在這篇文章中向感興趣的網友分享下。這篇文章主要通過一個典型例子對中斷機制進行剖析。

　　一：一些概念和重要方法

　　interrupt status(中斷狀態)：請記住這個術語，中斷機制就是圍繞着這個字段來工作的。在Java源碼中代表中斷狀態的字段是：private volatile Interruptible blocker;對“Interruptible”這個類不需要深入分析，對於“blocker”變量有以下幾個操作。

　　1.默認blocker=null;　®1

　　2.調用方法“interrupt0();”將會導致“該線程的中斷狀態將被設置(JDK文檔中術語)”。®2

　　3.再次調用“interrupt0();”將會導致“其中斷狀態將被清除(同JDK文檔中術語)”®3

　　注：這三點很重要，接下來文章中會用來®1®2®3代替。

明白了第一點來看下文檔中對於中斷線程相關方法的描述。

　　1.public void interrupt();

　　　　中斷線程。如果線程在調用 Object 類的 wait()、wait(long) 或 wait(long, int) 方法，或者該類的 join()、join(long)、join(long, int)、sleep(long) 或 sleep(long, int) 方法

　　過程中受阻，則其中斷狀態將被清除，它還將收到一個 InterruptedException。　

　　2.public static boolean interrupted();

　　　　測試當前線程是否已經中斷。線程的中斷狀態 由該方法清除。線程中斷被忽略，因為在中斷時不處於活動狀態的線程將由此返回 false 的方法反映出來。

      返回：

    如果當前線程已經中斷，則返回 true；否則返回 false。

      另請參見：

isInterrupted()

　　3.public boolean isInterrupted();

　　　　測試線程是否已經中斷。線程的中斷狀態 不受該方法的影響。線程中斷被忽略，因為在中斷時不處於活動狀態的線程將由此返回 false 的方法反映出來。

　　返回：如果該線程已經中斷，則返回 true；否則返回 false。

　　另請參見：interrupted()

　　<!--來自JDK API文檔-->

　　　　以上三段中關於線程的中斷狀態 由該方法清除的描述，在源碼層面就是®3調用。

　接下來說一下"interrupted()"和"isInterrupted()"兩個方法的相同點和不同點。在這之前看一下源碼中兩個方法的代碼，如下：

public static boolean interrupted() {  2     return currentThread().isInterrupted(true);  3  }  4 public boolean isInterrupted() {  5     return isInterrupted(false);  6  }  7  /**
 * Tests if some Thread has been interrupted. The interrupted state  9  * is reset or not based on the value of ClearInterrupted that is 10  * passed. 11      */
private native boolean isInterrupted(boolean ClearInterrupted);

　　相同點都是判斷線程的interrupt status是否被設置，若被設置返回true,否則返回false.區別有兩點：一：前者是static方法，調用者是current thread,而后者是普通方法，調用者是this current.二：它們其實都調用了Java中的一個native方法isInterrupted(boolean ClearInterrupted); 不同的是前者傳入了參數true,后者傳入了false.意義就是：前者將清除線程的interrupt state(®3),調用后者線程的interrupt state不受影響。

二：例子。

　　接下來看一個例子，這個例子說明了兩個問題。1.調用interrupt()方法並不會中斷一個正在運行的線程.2.若調用sleep()而使線程處於阻塞狀態，這時調用interrupt()方法，會拋出InterruptedException,從而使線程提前結束阻塞狀態，退出阻塞代碼。如下：

package interrupt;  2 
public class Main {  4     /**
 * @param args  6      */
    public static void main(String[] args) {  8         Main main = new Main();  9         Thread t = new Thread(main.runnable); 10         System.out.println("mainmainmain"); 11  t.start(); 12         try { 13             Thread.sleep(2000); 14         } catch (InterruptedException e) { 15             // TODO Auto-generated catch block
 e.printStackTrace(); 17  } 18  t.interrupt(); 19  } 20 
    Runnable runnable = new Runnable() { 22  @Override 23         public void run() { 24             int i = 0; 25             try { 26                 while (i < 1000) { 27                     Thread.sleep(500); 28                     System.out.println(i++); 29  } 30             } catch (InterruptedException e) { 31  e.printStackTrace(); 32  } 33  } 34  }; 35 }

運行結果：

mainmainmain 2 0
1
2
java.lang.InterruptedException: sleep interrupted 6  at java.lang.Thread.sleep(Native Method) 7     at interrupt.Main$1.run(Main.java:27) 8     at java.lang.Thread.run(Thread.java:619)

三：分析下例子中的中斷機制

 1.為什么調用interrupt()並不能中斷線程？

public void interrupt() {  2     if (this != Thread.currentThread())  3  checkAccess();  4 
    synchronized (blockerLock) {  6         Interruptible b = blocker;  7         if (b != null) {  8         interrupt0();        // Just to set the interrupt flag
 b.interrupt(); 10         return; 11  } 12  } 13  interrupt0(); 14     }

如上是Java源碼中的代碼，由此我們看出問題的答案。線程的blocker字段(也就是interrupt status)默認是null(®1)。調用interrupt()方法時，只是運行了®2，並沒有進入if語句，所以沒調用真正執行中斷的代碼b.interrupt().

2.若調用sleep()而使線程處於阻塞狀態，這時調用interrupt()方法，會拋出InterruptedException,從而使線程提前結束阻塞狀態，退出阻塞代碼。為什么？

由上圖可看出例子中30行代碼鋪好的異常其實是interrupt()拋出的，而不是sleep()拋出的。

歡迎交流！

Author:Andy Zhai

2014-01-12　　17:54:39