Java多线程之interrupt()的深度研究

　　近期学习Java多线程的中断机制，网上的帖子说得很浅，并没深究其原理。看了Java源码，对Java的中断机制有了略深入的理解，在这篇文章中向感兴趣的网友分享下。这篇文章主要通过一个典型例子对中断机制进行剖析。

　　一：一些概念和重要方法

　　interrupt status(中断状态)：请记住这个术语，中断机制就是围绕着这个字段来工作的。在Java源码中代表中断状态的字段是：private volatile Interruptible blocker;对“Interruptible”这个类不需要深入分析，对于“blocker”变量有以下几个操作。

　　1.默认blocker=null;　®1

　　2.调用方法“interrupt0();”将会导致“该线程的中断状态将被设置(JDK文档中术语)”。®2

　　3.再次调用“interrupt0();”将会导致“其中断状态将被清除(同JDK文档中术语)”®3

　　注：这三点很重要，接下来文章中会用来®1®2®3代替。

明白了第一点来看下文档中对于中断线程相关方法的描述。

　　1.public void interrupt();

　　　　中断线程。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。　

　　2.public static boolean interrupted();

　　　　测试当前线程是否已经中断。线程的中断状态 由该方法清除。线程中断被忽略，因为在中断时不处于活动状态的线程将由此返回 false 的方法反映出来。

      返回：

    如果当前线程已经中断，则返回 true；否则返回 false。

      另请参见：

isInterrupted()

　　3.public boolean isInterrupted();

　　　　测试线程是否已经中断。线程的中断状态 不受该方法的影响。线程中断被忽略，因为在中断时不处于活动状态的线程将由此返回 false 的方法反映出来。

　　返回：如果该线程已经中断，则返回 true；否则返回 false。

　　另请参见：interrupted()

　　<!--来自JDK API文档-->

　　　　以上三段中关于线程的中断状态 由该方法清除的描述，在源码层面就是®3调用。

　接下来说一下"interrupted()"和"isInterrupted()"两个方法的相同点和不同点。在这之前看一下源码中两个方法的代码，如下：

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

　　相同点都是判断线程的interrupt status是否被设置，若被设置返回true,否则返回false.区别有两点：一：前者是static方法，调用者是current thread,而后者是普通方法，调用者是this current.二：它们其实都调用了Java中的一个native方法isInterrupted(boolean ClearInterrupted); 不同的是前者传入了参数true,后者传入了false.意义就是：前者将清除线程的interrupt state(®3),调用后者线程的interrupt state不受影响。

二：例子。

　　接下来看一个例子，这个例子说明了两个问题。1.调用interrupt()方法并不会中断一个正在运行的线程.2.若调用sleep()而使线程处于阻塞状态，这时调用interrupt()方法，会抛出InterruptedException,从而使线程提前结束阻塞状态，退出阻塞代码。如下：

package interrupt;

public class Main {
    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        Main main = new Main();
        Thread t = new Thread(main.runnable);
        System.out.println("mainmainmain");
        t.start();
        try {
            Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        t.interrupt();
    }

    Runnable runnable = new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            int i = 0;
            try {
                while (i < 1000) {
                    Thread.sleep(500);
                    System.out.println(i++);
                }
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    };
}

运行结果：

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

三：分析下例子中的中断机制

 1.为什么调用interrupt()并不能中断线程？

public void interrupt() {
    if (this != Thread.currentThread())
        checkAccess();

    synchronized (blockerLock) {
        Interruptible b = blocker;
        if (b != null) {
        interrupt0();        // Just to set the interrupt flag
        b.interrupt();
        return;
        }
    }
    interrupt0();
    }

如上是Java源码中的代码，由此我们看出问题的答案。线程的blocker字段(也就是interrupt status)默认是null(®1)。调用interrupt()方法时，只是运行了®2，并没有进入if语句，所以没调用真正执行中断的代码b.interrupt().

2.若调用sleep()而使线程处于阻塞状态，这时调用interrupt()方法，会抛出InterruptedException,从而使线程提前结束阻塞状态，退出阻塞代码。为什么？

由上图可看出例子中30行代码铺好的异常其实是interrupt()抛出的，而不是sleep()抛出的。

欢迎交流！

Author:Andy Zhai

2014-01-12　　17:54:39