java中断

理解java中断

Java中断机制是一种协作机制，即通过中断并不能直接终止另一个线程，而需要被中断的线程自己处理中断。例如，当线程t1想中断线程t2，只需要在线程t1中将线程t2对象的中断标识置为true，然后线程2可以选择在合适的时候处理该中断请求，甚至可以不理会该请求，就像这个线程没有被中断一样。

中断相关的方法：

public class Thread{
public void interrupt(){}    //中断目标线程，实际上就是设置中断状态为true
public boolean isInterrupted(){} //返回目标线程的中断状态
public static boolean interrupted(){} //清除当前线程的中断状态，并返回它之前的值
}

非静态方法和静态方法的区别：

//调用native方法，判断线程是否被中断，不清除中断状态
 public boolean isInterrupted() {
     return isInterrupted(false);
 }
  //调用native方法，判断线程是否被中断，清除中断状态
 public static boolean interrupted() {
     return currentThread().isInterrupted(true);
 }

  //native方法，测试线程是否被中断。ClearInterrupted决定是否需要清除中断状态
 private native boolean isInterrupted(boolean ClearInterrupted);

JVM内部确实为每个线程维护了一个中断标记。但应用程序不能直接访问这个中断变量，必须通过上面几个方法进行操作。通常情况下，调用线程的interrupt方法，并不能立即引发中断，只是设置了JVM内部的中断标记。因此，通过检查中断标记，应用程序可以做一些特殊操作，也可以完全忽略中断。

哪些场景可以用到中断？

• 如果一个方法声明抛出InterruptedException，表示该方法是可中断的。比如sleep、wait、join等。

//Thread类，native方法，当前线程休眠mills毫秒。如果其他线程中断当前线程，则当前线程抛出异常InterruptedException的时候清除当前线程的中断状态。
  public static native void sleep(long millis) throws InterruptedException;

//Object类
public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException;
public final native void notify();
public final native void notifyAll();

• 自定义的可中断方法。需要在适合处理中断的地方检测线程中断状态并处理。

if(Thread.currentThread().isInterrupted()){
	//do something
}

阻塞方法怎么响应中断

• 对于自定义的可中断的方法，如上，在必要的时候，判断线程中断状态，来响应中断。当然，如果执行的时候，一直没有判断中断状态，自然也不会响应中断。
• java封装的可中断方法，sleep等，是由JVM来控制的。

一些不会抛出 InterruptedException 的线程阻塞操作

然而，对于某些线程阻塞操作，JVM并不会自动抛出InterruptedException异常。例如，某些I/O操作和内部锁操作。对于这类操作，可以用其他方式模拟中断：

• java.io中的同步IO
  
  读写socket的时候，InputStream和OutputStream的read和write方法会阻塞等待，但不会响应java中断。不过，调用Socket的close方法后，被阻塞线程会抛出SocketException异常。
• 利用Selector实现的异步I/O
  
  如果线程被阻塞于Selector.select（在java.nio.channels中），调用wakeup方法会引起ClosedSelectorException异常。
• 等待获取某个内置锁
  
  如果线程在等待获取一个内部锁，我们将无法中断它。但是，利用Lock类的lockInterruptibly方法，我们可以在等待锁的同时，提供中断能力。

实战

考虑以下场景，使用线程池执行任务，任务包含一系列查询操作和一个修改操作，查询操作可能超时。每个任务的超时时间是3秒。如果FutureTask超时返回，而任务还在继续执行，就会造成数据不一致。这时候需要再查询一次任务的结果才知道执行是否成功。而如果超时之后直接查询，有可能任务还在执行中，这时查到的也是不一样的。此时，可以任务外超时处理中，取消任务；同时，任务内在合适的部分，添加是否中断的判断。如：

//任务外超时处理中，取消任务
try{
    SaveResult result = task.get(3000, TimeUnit.MILLISECONDS));  //3s超时
}catch (Exception e){
    if(e instanceof TimeoutException){
        //超时返回，不知道结果，需要取消任务；参数true表示中断正在执行的操作
        task.cancel(true);
    }
} 

//任务内在合适的部分，添加中断的判断和相关操作
Future<SaveResult> task = executor.submit(new Callable<SaveResult>() {
    @Override
    public SaveResult call() throws Exception {
        //do something, 1.5s
        //do others, 1.5s
        //任务内，判断当前线程是否被中断，如果已经被中断，则不执行变更操作
        if(!Thread.currentThread.isInterruptrf()){
        	//update sth
        }
        return result ;
    }
});

看看FutureTask中cancel源码，如果需要中断，则是使用线程中断的方式

public boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning) {
    if (state != NEW)
        return false;
    if (mayInterruptIfRunning) {
        if (!UNSAFE.compareAndSwapInt(this, stateOffset, NEW, INTERRUPTING))
            return false;
        Thread t = runner;
        if (t != null)
            t.interrupt();
        UNSAFE.putOrderedInt(this, stateOffset, INTERRUPTED); // final state
    }
    else if (!UNSAFE.compareAndSwapInt(this, stateOffset, NEW, CANCELLED))
        return false;
    finishCompletion();
    return true;
}

参考

Java并发：终止线程和关闭线程池

java线程中断