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Java并发总结(三):中断线程

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线程的状态

在了解如何中断线程之前,先应该弄清楚线程的几种状态:

  1. 新建状态(New):一个新的线程在被创建之后,在运行(或阻塞)之前的状态。

  2. 就绪状态(Runnable):当一个线程只要拥有CPU时间片就能运行的时候,这个线程就处于就绪状态。

  3. 阻塞状态(Blocked):线程还没有死亡,但是由于一些原因不能继续运行,但是还能回到就绪状态。

  4. 死亡状态(Dead):当一个线程的任务已经完成,即run方法已经正确返回,或者被中断,这个线程就处于死亡状态。

引起阻塞的原因

一个线程可能会因为以下几个原因进入阻塞状态:

  • 调用了Thread.sleep()方法;

  • 调用了wait(),线程被挂起;

  • 线程在等待其他操作完成。例如正在等待输入;

  • 线程在等待其他线程持有的锁。

interrupt()方法

说到中断,就会想到interrupt()方法,文档中对这个方法的功能描述是:

Interrupts this thread.

但是,这个方法能不能真的轻而易举地中断一个线程呢?我们可以用下面的代码进行测试:

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/**
 * 一个简单的只会不断打印一句话的类
 * @author PSJay
 *
 */
public class SimpleThread extends Thread {

  @Override
  public void run() {
      while(true) {
          System.out.println("I am doing my job!");
      }
  }
}
/**
*  测试类
*/
public class Test {

  public static void main(String[] args) {

      SimpleThread st = new SimpleThread();
      st.start();

      try {
          Thread.sleep(2000);
          st.interrupt();
      } catch (InterruptedException e) {
          e.printStackTrace();
      }

  }
}

SimpleThread继承了Thread,它的run()方法就是不断地将“i am doing my job!”这句话打印到控制台。在测试类的主方法中启动了一个这样的线程,并且主线程打算在2秒之后中断这个线程。可是运行的结果并不是我们预期的那样:控制台还是不断地在打印“I am doing my job!”。

看来,interrupt()方法并没有成功的中断我们的线程。那么interrupt()方法到底做了些什么呢?

为了便于理解,其实可以这样来类比(注意,只是类比,实际情况并不完全是这样):Thread类中有一个boolean的标志域用来表示线程是否需要被中断,默认是false。interrupt()方法被调用之后,这个标志域就变成了true。当然,Thread类有一个interrupted()方法返回一个boolean值,返回的就是这个标志域的值。也就是说,其实interrupt()方法除了把这个标志域设定为true之后,其他什么也没干了。这就解释了上例中的线程为什么不能被正确地中断。所以,我们可以把SimpleThread类的run()方法改写成下面这个样子:

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@Override
public void run() {
  while(!interrupted()) {
      System.out.println("I am doing my job!");
  }
}

再运行测试程序,就会发现,2秒后线程会停止打印,它确实是被中断了。

有时候,我们不仅仅想要中断一个像上面这样重复着做同一件事的线程。很多情况下,我们需要的是中断一个休眠中的线程。毕竟开始因为某种需要,让一个线程休眠一段很长的时间,后来你就后悔了,想中断它的休眠。这个时候,interrupt()方法就又有用武之地了。

比如,我们有个LongTimeSleepThread线程类,他的工作就是睡之前说:“我要睡了,千万别打搅我”,然后睡两秒钟,醒来之后就说:“我醒来了”。注意到,在他睡之前,他只是告诉别人:不要打搅我。但是他并不能保证别人真的不会去打搅他。所以一旦他被人打搅,就会抱怨地说一句:“有人打搅我了”。

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/**
 * 一个在run方法中休眠2秒得线程类
 * @author PSJay
 *
 */
public class LongTimeSleepThread extends Thread {
  
  @Override
  public void run() {
      System.out.println("I want to sleep. Don't bother me.");
      try {
          sleep(2000);
      } catch (InterruptedException e) {
          System.out.println("somebody bothered me.");
      }
      System.out.println("I wake up.");
  }
}

/**
*   测试类
*/
public class Test {
  public static void main(String[] args) {
      LongTimeSleepThread t = new LongTimeSleepThread();
      t.start();
  }
}

因为t并没有被打扰,所以输出结果是:

I want to sleep. Don't bother me.
I wake up.

我们更改一下测试类,让t在睡眠过程中被打搅:

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public class Test {
  public static void main(String[] args) {
      LongTimeSleepThread t = new LongTimeSleepThread();
      t.start();
      t.interrupt();
  }
}

这个时候的输出结果就变成了:

I want to sleep. Don't bother me.
somebody bothered me.
I wake up.

一个线程在休眠,不能保证不被中断和一个人睡觉,不能保证不被打搅是一个道理。这就是为什么Thread的sleep()方法会可能抛出一个InterruptedException的原因。同样地,Thread类的join()方法,Object类的wait()方法,都可能抛出InterruptedException。

所以,如果想要中断一个正在sleep或者join或者wait的线程,调用线程的interrupt()方法即可,然后把在中断后需要的操作写进catch语句块里。

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