Java中的線程中斷機制和LockSupport詳解

更新時間：2023年09月26日 11:14:42 作者：苦糖果

這篇文章主要介紹了Java中的線程中斷機制和LockSupport詳解,在Java中沒有辦法立即停止一條線程,然而停止線程卻顯得尤為重要,如取消一個耗時操作,因此,Java提供了一種用于停止線程的協(xié)商機制中斷,也即中斷標識協(xié)商機制,需要的朋友可以參考下

線程中斷機制

線程中斷機制概念

首先，一個線程不應該由其他線程來強制中斷或停止，而是應該由線程自己自行停止，自己來決定自己的命運。所以，Thread.stop, Thread.suspend, Thread.resume 都已經(jīng)被廢棄了。

其次，在Java中沒有辦法立即停止一條線程，然而停止線程卻顯得尤為重要，如取消一個耗時操作。因此，Java提供了一種用于停止線程的協(xié)商機制―—中斷，也即中斷標識協(xié)商機制。

中斷只是一種協(xié)作協(xié)商機制，Java沒有給中斷增加任何語法，中斷的過程完全需要程序員自己實現(xiàn)。若要中斷一個線程，你需要手動調用該線程的interrupt方法，該方法也僅僅是將線程對象的中斷標識設成true;接著你需要自己寫代碼不斷地檢測當前線程的標識位，如果為true，表示別的線程請求這條線程中斷，此時究竟該做什么需要你自己寫代碼實現(xiàn)。

每個線程對象中都有一個中斷標識位，用于表示線程是否被中斷;該標識位為true表示中斷，為false表示未中斷;通過調用線程對象的interrupt方法將該線程的標識位設為true;可以在別的線程中調用，也可以在自己的線程中調用。

常用API

public void interrupt()

實例方法，Just to set the interrupt flag 實例方法interrupt()僅僅是設置線程的中斷狀態(tài)為true，發(fā)起一個協(xié)商而不會立刻停止線程

public static boolean interrupted()

靜態(tài)方法，Thread.interrupted();判斷線程是否被中斷并清除當前中斷狀態(tài)。這個方法做了兩件事: 返回當前線程的中斷狀態(tài)，測試當前線程是否已被中斷將當前線程的中斷狀態(tài)清零并重新設為false，清除線程的中斷狀態(tài) 此方法有點不好理解，如果連續(xù)兩次調用此方法，則第二次調用將返回false，因為連續(xù)調用兩次的結果可能不一樣

中斷標識被清空，如果該方法被連續(xù)調用兩次，第二次調用將返回false 除非當前線程在第一次和第二次調用該方法之間再次被interrupt

public boolean isInterrupted()

實例方法，判斷當前線程是否被中斷（通過檢查中斷標志位)

interrupted()與isInterrupted()的區(qū)別

在這里插入圖片描述

方法的注釋也清晰的表達了“中斷狀態(tài)將會根據(jù)傳入的ClearInterrupted參數(shù)值確定是否重置“ 所以，靜態(tài)方法interrupted將會清除中斷狀態(tài)（傳入的參數(shù)ClearInterrupted為true) , 實例方法isInterrupted則不會（傳入的參數(shù)ClearInterrupted為false）。

如何停止中斷運行中的線程?

通過一個volatile變量實現(xiàn)

private static volatile boolean isStop = false;
 public static void main(String[] args) {
        new Thread(() -> {
            while (true) {
                if (isStop) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "線程isStop = true,自己退出");
                    break;
                }
                System.out.println("-------hello interrupt--------");
            }
        }, "t1").start();
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        isStop = true;
    }

通過AtomicBoolean

private static final AtomicBoolean atomicBoolean = new AtomicBoolean(true);
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(() -> {
            while (atomicBoolean.get()) {
                try {
                    TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(200);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("-------hello------");
            }
        }).start();
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        atomicBoolean.set(false);
    }

通過Thread類自帶的中斷api實例方法實現(xiàn)

public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            while (true) {
                if (Thread.currentThread().isInterrupted()) {
                    System.out.println("-----t1 線程被中斷了，程序結束");
                    break;
                }
                System.out.println("-----hello-------");
            }
        }, "t1");
        t1.start();
        System.out.println("t1是否被中斷：" + t1.isInterrupted());
        try {
            TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(1);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        t1.interrupt();
        System.out.println("t1是否被中斷：" + t1.isInterrupted());
    }

在需要中斷的線程中不斷監(jiān)聽中斷狀態(tài)，一旦發(fā)生中斷，就執(zhí)行相應的中斷處理業(yè)務邏輯stop線程

具體來說，當對一個線程，調用interrupt()時:

如果線程處于正常活動狀態(tài)，那么會將該線程的中斷標志設置為 true，僅此而已。被設置中斷標志的線程將繼續(xù)正常運行，不受影響。所以，interrupt()并不能真正的中斷線程，需要被調用的線程自己進行配合才行。
如果線程處于被阻塞狀態(tài)（例如處于sleep, wait, join等狀態(tài))，在別的線程中調用當前線程對象的interrupt方法,那么線程將立即退出被阻塞狀態(tài)，并拋出一個InterruptedException異常。在catch塊中應該加上一行代碼：Thread.currentThread().interrupt(); 為什么要寫這個？這是維持狀態(tài)。sleep()，wait()方法拋出InterruptException異常后會清除中斷標志，即把中斷標志設為false。而你又捕獲了InterruptException，這時你基本上阻止任何更高級別的方法/線程組注意到中斷。這可能會導致問題。通過調用Thread.currentThread().interrupt()，你可以設置線程的中斷標志（即把中斷標志設為true），因此更高級別的中斷處理程序會注意到它并且可以正確處理它。

當前線程的中斷標識為true，是不是線程就立刻停止? 實例方法interrupt()僅僅是設置線程的中斷狀態(tài)位為true，不會停止線程。中斷只是一種協(xié)商機制，修改中斷標識位僅此而已，不是立刻stop打斷

sleep方法拋出InterruptedException后，中斷標識也被清空置為false，我們在catch沒有通過調用th.interrupt()方法再次將中斷標識置為true，這就導致無限循環(huán)了

LockSupport

LockSupport初探

LockSupport是用來創(chuàng)建鎖和其他同步類的基本線程阻塞原語。

LockSupport中的park()和 unpark()的作用分別是阻塞線程和解除阻塞線程

LockSupport類中的park等待和unpark喚醒 LockSupport類使用了一種名為Pemit(許可）的概念來做到阻塞和喚醒線程的功能，每個線程都有一個許可(permit)，但與Semaphore不同的是，許可的累加上限是1。 permit許可證默認沒有不能放行，所以一開始調park()方法當前線程就會阻塞，直到別的線程給當前線程的發(fā)放permit，park方法才會被喚醒。調用unpark(thread)方法后，就會將thread線程的許可證permit發(fā)放，會自動喚醒park線程，即之前阻塞中的LockSuppot.pak()方法會立即返回。