線程中斷方法interrupt() 與 cancel()

（一）.關於interrupt()

    interrupt()並不直接中斷線程，而是設定一個中斷標識，然后由程序進行中斷檢查，確定是否中斷。

    1. sleep() & interrupt()
    線程A正在使用sleep()暫停着: Thread.sleep(100000);
    如果要取消他的等待狀態,可以在正在執行的線程里(比如這里是B)調用a.interrupt();
    令線程A放棄睡眠操作,這里a是線程A對應到的Thread實例執行interrupt()時,並不需要獲取Thread實例的鎖定.任何線程在任何時刻,都可以調用其他線程interrupt().當sleep中的線程被調用interrupt()時,就會放棄暫停的狀態.並拋出InterruptedException.丟出異常的,是A線程.

2. wait() & interrupt()
    線程A調用了wait()進入了等待狀態,也可以用interrupt()取消.
    不過這時候要小心鎖定的問題.線程在進入等待區,會把鎖定解除,當對等待中的線程調用interrupt()時(注意是等待的線程調用其自己的interrupt()),會先重新獲取鎖定,再拋出異常.在獲取鎖定之前,是無法拋出異常的.

3. join() & interrupt()
    當線程以join()等待其他線程結束時,一樣可以使用interrupt()取消之.因為調用join()不需要獲取鎖定,故與sleep()時一樣,會馬上跳到catch塊里. 注意是隨調用interrupt()方法,一定是阻塞的線程來調用其自己的interrupt方法.如在線程a中調用來線程t.join().則a會等t執行完后在執行t.join后的代碼,當在線程b中調用來a.interrupt()方法,則會拋出InterruptedException

4. interrupt()只是改變中斷狀態而已
    interrupt()不會中斷一個正在運行的線程。這一方法實際上完成的是，在線程受到阻塞時拋出一個中斷信號，這樣線程就得以退出阻塞的狀態。更確切的說，如果線程被Object.wait, Thread.join和Thread.sleep三種方法之一阻塞，那么，它將接收到一個中斷異常（InterruptedException），從而提早地終結被阻塞狀態。
    如果線程沒有被阻塞，這時調用interrupt()將不起作用；否則，線程就將得到異常（該線程必須事先預備好處理此狀況），接着逃離阻塞狀態。
    線程A在執行sleep,wait,join時,線程B調用A的interrupt方法,的確這一個時候A會有InterruptedException異常拋出來.但這其實是在sleep,wait,join這些方法內部會不斷檢查中斷狀態的值,而自己拋出的InterruptedException。
    如果線程A正在執行一些指定的操作時如賦值,for,while,if,調用方法等,都不會去檢查中斷狀態,所以線程A不會拋出InterruptedException,而會一直執行着自己的操作.當線程A終於執行到wait(),sleep(),join()時,才馬上會拋出InterruptedException.
    若沒有調用sleep(),wait(),join()這些方法,或是沒有在線程里自己檢查中斷狀態自己拋出InterruptedException的話,那InterruptedException是不會被拋出來的.   

 

（二）Java線程中斷的本質和編程原則
    在歷史上，Java試圖提供過搶占式限制中斷，但問題多多，例如前文介紹的已被廢棄的Thread.stop、Thread.suspend和 Thread.resume等。另一方面，出於Java應用代碼的健壯性的考慮，降低了編程門檻，減少不清楚底層機制的程序員無意破壞系統的概率。

    如今，Java的線程調度不提供搶占式中斷，而采用協作式的中斷。其實，協作式的中斷，原理很簡單，就是輪詢某個表示中斷的標記，我們在任何普通代碼的中都可以實現。 例如下面的代碼：

    volatile bool isInterrupted;

    //…

    while(!isInterrupted) {

        compute();

    }

    但是，上述的代碼問題也很明顯。當compute執行時間比較長時，中斷無法及時被響應。另一方面，利用輪詢檢查標志變量的方式，想要中斷wait和sleep等線程阻塞操作也束手無策。

    如果仍然利用上面的思路，要想讓中斷及時被響應，必須在虛擬機底層進行線程調度的對標記變量進行檢查。是的，JVM中確實是這樣做的。下面摘自java.lang.Thread的源代碼：

        public static boolean interrupted() {
            return currentThread().isInterrupted(true);
        }

       //…

        private native boolean isInterrupted(boolean ClearInterrupted);

    可以發現，isInterrupted被聲明為native方法，取決於JVM底層的實現。

    實際上，JVM內部確實為每個線程維護了一個中斷標記。但應用程序不能直接訪問這個中斷變量，必須通過下面幾個方法進行操作：
    public class Thread {
        //設置中斷標記
        public void interrupt() { ... } 
        //獲取中斷標記的值
        public boolean isInterrupted() { ... }
        //清除中斷標記，並返回上一次中斷標記的值
        public static boolean interrupted() { ... }  
        ...
    }

    通常情況下，調用線程的interrupt方法，並不能立即引發中斷，只是設置了JVM內部的中斷標記。因此，通過檢查中斷標記，應用程序可以做一些特殊操作，也可以完全忽略中斷。
    你可能想，如果JVM只提供了這種簡陋的中斷機制，那和應用程序自己定義中斷變量並輪詢的方法相比，基本也沒有什么優勢。
    JVM內部中斷變量的主要優勢，就是對於某些情況，提供了模擬自動“中斷陷入”的機制。
    在執行涉及線程調度的阻塞調用時（例如wait、sleep和join），如果發生中斷，被阻塞線程會“盡可能快的”拋出InterruptedException。因此，我們就可以用下面的代碼框架來處理線程阻塞中斷：
    try {
        //wait、sleep或join

       }
    catch(InterruptedException e) {
        //某些中斷處理工作 

      }
    所謂“盡可能快”，我猜測JVM就是在線程調度調度的間隙檢查中斷變量，速度取決於JVM的實現和硬件的性能。   

    然而，對於某些線程阻塞操作，JVM並不會自動拋出InterruptedException異常。例如，某些I/O操作和內部鎖操作。對於這類操作，可以用其他方式模擬中斷：
    1）java.io中的異步socket I/O
    讀寫socket的時候，InputStream和OutputStream的read和write方法會阻塞等待，但不會響應java中斷。不過，調用Socket的close方法后，被阻塞線程會拋出SocketException異常。
    2）利用Selector實現的異步I/O
    如果線程被阻塞於Selector.select（在java.nio.channels中），調用wakeup方法會引起ClosedSelectorException異常。
    3）鎖獲取
    如果線程在等待獲取一個內部鎖，我們將無法中斷它。但是，利用Lock類的lockInterruptibly方法，我們可以在等待鎖的同時，提供中斷能力。
    另外，在任務與線程分離的框架中，任務通常並不知道自身會被哪個線程調用，也就不知道調用線程處理中斷的策略。所以，在任務設置了線程中斷標記后，並不能確保任務會被取消。因此，有以下兩條編程原則：
     1）除非你知道線程的中斷策略，否則不應該中斷它。
        這條原則告訴我們，不應該直接調用Executer之類框架中線程的interrupt方法，應該利用諸如Future.cancel的方法來取消任務。
    2）任務代碼不該猜測中斷對執行線程的含義。
        這條原則告訴我們，一般代碼遇在到InterruptedException異常時，不應該將其捕獲后“吞掉”，而應該繼續向上層代碼拋出。
    總之，Java中的非搶占式中斷機制，要求我們必須改變傳統的搶占式中斷思路，在理解其本質的基礎上，采用相應的原則和模式來編程。

 

（三） interrupt() 與 cancel()的區別

   兩者實際上都是中斷線程，但是后者更安全、有條理和高效，其原因跟推薦使用 Executor而不直接使用Thread類是一致的。所以結合上面講到的原則，我們應盡量采用cancel()方法，調用線程管理器ExecutorService接口的 submit ( Runnable  task)  方法會返回一個Future<?>對象，然后調用Future.cancel()的方法來取消任務，並返回一個boolean值。

 

【Future】

http://www.gznc.edu.cn/yxsz/jjglxy/book/Java_api/java/util/concurrent/Future.html

 

【好奇】

（1）future.cancel(mayInterruptIfRunning)的內部實現會是什么樣子的？可以中斷一個線程池里正在執行着的“那一個”任務。

可猜想，必定記錄着具體線程標識，且發了一個中斷信號。

（2）猜測，應該只是發一個中斷信號，可以中斷阻塞中的操作。而如果是while(true); 這樣的占用CPU的非阻塞式操作，是中斷不掉的，也即線程依舊在跑，占用着線程池資源。

【注意】

a). 線程池資源有限，有些任務會submit()不進去，拋異常：java.util.concurrent.RejectedExecutionException

b).只要submit()成功的，無論是線程正在執行，或是在BlockingQueue中等待執行，future.cancel()操作均可中斷掉線程。也即，與其真正執行並無關系，阻塞中或等待被調度執行中，都將被中斷。

 

【demo示例】

future.cancel中斷阻塞操作：

 

public class Main {

    /** 信號量 */
    private Semaphore semaphore = new Semaphore(0); // 1

    /** 線程池 */
    private ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(3, 5, 3, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<Runnable>(3));

    /** Future */
    private Future<String> future ;

    public void test(){

        future = pool.submit(new Callable<String>() {

            @Override
            public String call() {
                String result = null;
                try {
                    // 同步阻塞獲取信號量
                    semaphore.acquire();
                    result = "ok";
                } catch (InterruptedException e) {
                    result = "interrupted";
                }
                return result;
            }
        });

        String result = "timeout";
        try {
            // 等待3s
            result = future.get(3, TimeUnit.SECONDS);
        }catch (Exception e) {
            System.out.println("超時異常");
        }

        // 刪除線程池中任務
        boolean cancelResult = future.cancel(true);

        System.out.println("result is " + result);
        System.out.println("刪除結果："  +cancelResult);
        System.out.println("當前active線程數：" +pool.getActiveCount());

    }

    public static void main(String[] args) {
        Main o = new Main();
        o.test();
    }
}

 http://www.cnblogs.com/alipayhutu/archive/2012/06/20/2556091.html

 

 

 

 

 

 

 

 

http://blog.sina.com.cn/s/blog_00ccd2400100nq7o.html