Java中的线程中断
2014-04-22 22:50
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1、线程的状态:
1)新建(new):线程被创建之后,已经执行了初始化,系统也为线程分配了各种所需的资源,只要获得cpu,线程既可以开始执行;
2)就绪(Runnable):此时,线程虽然处于Runnable状态,但是它不一定正在运行,只有当线程获得了cpu时间片才真正的在运行,系统给线程分配的时间片没办法控制;
3)阻塞(Blocked):线程能够运行,但是某种条件阻止了它的运行,此时,线程调度器不会再将cpu时间片分配给处于该状态下的线程,直到线程重新进入就绪状态;
4)死亡(Dead):线程被中断或者从run方法返回。
2、导致线程进入阻塞状态的原因:
1)调用sleep()、wait()、join()方法;
2)线程在等待I/O操作的完成;
3)线程在等待获得同步锁。
3、线程的中断状态:
interrupt status,也即中断状态,true表示线程被中断了,false表示没有被中断。在Java API中表示中断状态的字段是: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)默认的blocker = null;
2)interrupt0()方法将会导致线程的中断状态被设置为true;
3)再次调用interrupt0()方法将导致线程的中断状态被清除(中断状态变成false)。
4、线程中断相关的方法:
1)public void interrupt():
这个方法并没有直接中断线程,只是设置了线程的中断状态为true(同步快的后面调用了interrupt0()方法)。同步块中的if语句在默认情况下并不会执行,因为b(也就是中断状态)默认情况下是null。如果线程调用了sleep()、wait()、join()方法而使线程进入阻塞状态(b != null),interrupt()方法会清除中断状态(同步快中调用了一次interrupt0()方法),并抛出InterruptedException异常;
2)public static boolean interrupted():
返回线程前一次的中断状态,返回之后,线程的中断状态会被设置为false;
3)public boolean isInterrupted():
返回线程当前的中断状态,与2)不同的是,这个方法并不会清除线程的中断状态。(一般使用这个方法来检查线程的中断状态)
4)private native boolean isInterrupted(boolean ClearInterrupted)
检查线程是否被中断,线程的中断状态会被重新设置为传进去的状态。(这个方法因为是private型的,所以没法调用)
注:
a、这里所说的线程的中断跟操作系统中的中断(进程因为分配的CPU时间片用完而放弃CPU)不是一个概念;
b、异常并不是由引起中断的方法抛出的,而是由前面说的sleep、wait、join方法抛出的;
c、线程的中断状态被设置为true之后,线程是否抛出中断异常,由线程自己来决定。正常运行的线程不会抛出中断异常,阻塞的线程会抛出中断异常;
5、代码1:几种类型的中断
说明:下面的每一个类都代表一种类型的中断
输出结果:
function of Future.cancel():
SleepBlocked线程休眠中...
SleepBlocked线程休眠期间被中断
JoinBlocked等待子线程执行完毕...
JoinBlocked线程等待子线程执行期间被中断
IOBlocked线程等待输入...
RunningThread线程正常执行中...
--------------割--------------
function of Thread.interrupt():
SleepBlocked线程休眠中...
SleepBlocked线程休眠期间被中断
JoinBlocked等待子线程执行完毕...
JoinBlocked线程等待子线程执行期间被中断
IOBlocked线程等待输入...
SynchronizedBlocked线程等待获取同步锁...
RunningThread线程正常执行中...
退出
发现cancel()方法和interrupt()方法的效果是一样的。
结论: 被sleep()、join()方法阻塞的线程,可以被中断,但是被I/O、同步锁阻塞的线程不能被中断,也不能直接中断正在正常运行的线程。
6、检查中断状态:
1)使用IsInterrupted()
设置线程的中断状态之后Thread-0的中断状态为true
设置线程的中断状态之后Thread-1的中断状态为true
BlockedThread线程被打断
发现interrupt()方法的确会将线程的中断状态设置为true,至于线程的中断状态被设置为true之后线程会采取什么操作,那就是线程自己的事了。
2)使用interrupted()
说明一下,由于机器性能不同,为了使Blocked线程能在正常工作的时候退出,main线程需要休眠的时间可能不同,这是我的一个测试结果:
NeedsCleanup 1
Sleeping
NeedsCleanup 2
Calculating
Finished time-consuming operation
Cleaning up 2
Cleaning up 1
Exiting via while() test
中断状态被清除了
最后一句话为什么会被打印出来?因为在Blocked线程正常工作期间,调用了interrupt()方法设置线程的中断状态为true,while在进行下一次循环条件(!Thread.interrupted())的检测时,得到的结果为false,但是得到false的同时interrupted()方法会将线程的中断状态清除(也即设置为false)。
1)新建(new):线程被创建之后,已经执行了初始化,系统也为线程分配了各种所需的资源,只要获得cpu,线程既可以开始执行;
2)就绪(Runnable):此时,线程虽然处于Runnable状态,但是它不一定正在运行,只有当线程获得了cpu时间片才真正的在运行,系统给线程分配的时间片没办法控制;
3)阻塞(Blocked):线程能够运行,但是某种条件阻止了它的运行,此时,线程调度器不会再将cpu时间片分配给处于该状态下的线程,直到线程重新进入就绪状态;
4)死亡(Dead):线程被中断或者从run方法返回。
2、导致线程进入阻塞状态的原因:
1)调用sleep()、wait()、join()方法;
2)线程在等待I/O操作的完成;
3)线程在等待获得同步锁。
3、线程的中断状态:
interrupt status,也即中断状态,true表示线程被中断了,false表示没有被中断。在Java API中表示中断状态的字段是: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)默认的blocker = null;
2)interrupt0()方法将会导致线程的中断状态被设置为true;
3)再次调用interrupt0()方法将导致线程的中断状态被清除(中断状态变成false)。
4、线程中断相关的方法:
1)public void interrupt():
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(this); return; } } interrupt0(); }
这个方法并没有直接中断线程,只是设置了线程的中断状态为true(同步快的后面调用了interrupt0()方法)。同步块中的if语句在默认情况下并不会执行,因为b(也就是中断状态)默认情况下是null。如果线程调用了sleep()、wait()、join()方法而使线程进入阻塞状态(b != null),interrupt()方法会清除中断状态(同步快中调用了一次interrupt0()方法),并抛出InterruptedException异常;
2)public static boolean interrupted():
public static boolean interrupted() { return currentThread().isInterrupted(true); }
返回线程前一次的中断状态,返回之后,线程的中断状态会被设置为false;
3)public boolean isInterrupted():
public boolean isInterrupted() { return isInterrupted(false); }
返回线程当前的中断状态,与2)不同的是,这个方法并不会清除线程的中断状态。(一般使用这个方法来检查线程的中断状态)
4)private native boolean isInterrupted(boolean ClearInterrupted)
检查线程是否被中断,线程的中断状态会被重新设置为传进去的状态。(这个方法因为是private型的,所以没法调用)
注:
a、这里所说的线程的中断跟操作系统中的中断(进程因为分配的CPU时间片用完而放弃CPU)不是一个概念;
b、异常并不是由引起中断的方法抛出的,而是由前面说的sleep、wait、join方法抛出的;
c、线程的中断状态被设置为true之后,线程是否抛出中断异常,由线程自己来决定。正常运行的线程不会抛出中断异常,阻塞的线程会抛出中断异常;
5、代码1:几种类型的中断
说明:下面的每一个类都代表一种类型的中断
class SleepBlocked implements Runnable { @Override public void run() { // TODO Auto-generated method stub try { System.out.println("SleepBlocked线程休眠中..."); TimeUnit.SECONDS.sleep(100);// 线程休眠100秒 } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block System.out.println("SleepBlocked线程休眠期间被中断"); } } } class JoinBlocked implements Runnable { @Override public void run() { // TODO Auto-generated method stub try { System.out.println("JoinBlocked等待子线程执行完毕..."); new JoinThread().join(); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block System.out.println("JoinBlocked线程等待子线程执行期间被中断"); } } class JoinThread extends Thread { public JoinThread() { start(); } public void run() { // TODO Auto-generated method stub while (true) // 中间插进来的进程一直不退出,使外层的线程一直处于阻塞状态 Thread.yield(); } } } class IOBlocked implements Runnable { private InputStream in; public IOBlocked(InputStream is) { in = is; } @Override public void run() { // TODO Auto-generated method stub try { System.out.println("IOBlocked线程等待输入..."); in.read(); // 这个方法也会产生阻塞,等待输入完成 } catch (IOException e) { if (Thread.currentThread().isInterrupted()) { System.out.println("IOBlocked线程等待输入期间被中断"); } else { throw new RuntimeException(e); } } } } class SynchronizedBlocked implements Runnable { public synchronized void f() { while (true) Thread.yield(); } public SynchronizedBlocked() { new Thread() { public void run() { f(); // 此处的f()方法会在run()中的f()方法之前执行 } }.start(); } @Override public void run() { // TODO Auto-generated method stub System.out.println("SynchronizedBlocked线程等待获取同步锁..."); f(); // 此处的f()方法会一直处于阻塞状态,等待获得同步锁,当然,它永远也不会获得同步锁 } } class RunningThread implements Runnable { boolean flag = true; @Override public void run() { // TODO Auto-generated method stub System.out.println("RunningThread线程正常执行中..."); while (flag) // 为了骗编译器,在这个地方不能用true代替flag Thread.yield(); System.out.println("RunningThread执行过程中被中断"); } } class InterruptedThread implements Runnable { boolean flag = true; @Override public void run() { // TODO Auto-generated method stub System.out.println("InterruptedThread线程正常执行中..."); while (flag) // 为了骗编译器,在这个地方不能用true代替flag Thread.yield(); System.out.println("InterruptedThread执行过程中被中断"); } } public class ThreadInterrupting { private static ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool(); static void test_cancel(Runnable r) throws InterruptedException { Future<?> f = exec.submit(r); TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100); f.cancel(true); } static void test_interrupt(Runnable r) throws InterruptedException { Thread thread = new Thread(r); thread.start(); TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100); thread.interrupt(); } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { // TODO Auto-generated method stub System.out.println("function of Future.cancel():"); test_cancel(new SleepBlocked()); test_cancel(new JoinBlocked()); test_cancel(new IOBlocked(System.in)); test_cancel(new SynchronizedBlocked()); test_cancel(new RunningThread()); System.out.println("--------------割--------------"); TimeUnit.SECONDS.sleep(3); // 主线程休眠一会,等待前面的线程执行完毕 System.out.println("function of Thread.interrupt():"); test_interrupt(new SleepBlocked()); test_interrupt(new JoinBlocked()); test_interrupt(new IOBlocked(System.in)); test_interrupt(new SynchronizedBlocked()); test_interrupt(new RunningThread()); TimeUnit.SECONDS.sleep(3); System.out.println("退出"); System.exit(0); } }
输出结果:
function of Future.cancel():
SleepBlocked线程休眠中...
SleepBlocked线程休眠期间被中断
JoinBlocked等待子线程执行完毕...
JoinBlocked线程等待子线程执行期间被中断
IOBlocked线程等待输入...
RunningThread线程正常执行中...
--------------割--------------
function of Thread.interrupt():
SleepBlocked线程休眠中...
SleepBlocked线程休眠期间被中断
JoinBlocked等待子线程执行完毕...
JoinBlocked线程等待子线程执行期间被中断
IOBlocked线程等待输入...
SynchronizedBlocked线程等待获取同步锁...
RunningThread线程正常执行中...
退出
发现cancel()方法和interrupt()方法的效果是一样的。
结论: 被sleep()、join()方法阻塞的线程,可以被中断,但是被I/O、同步锁阻塞的线程不能被中断,也不能直接中断正在正常运行的线程。
6、检查中断状态:
1)使用IsInterrupted()
class NormalRunningThread extends Thread { // 一个正常运行的线程 private boolean flag = true; public void run() { while (flag) Thread.yield(); System.out.println("NormalRunningThread线程被打断"); } } class BlockedThread extends Thread { // 一个被阻塞的线程 public void run() { try { sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block System.out.println("BlockedThread线程被打断"); } } } public class Methods_isInterrupted { private static Thread thread; private synchronized static void test_interrupt(Thread t) throws InterruptedException { thread = t; thread.start(); // 线程开启之后,中断状态为false,isInterrupted方法不会影响线程的中断状态 if (thread.isInterrupted()) System.out.println("调用isInterrupted方法后" + thread.getName() + "的中断状态为true"); thread.interrupt(); // 设置线程的中断状态为true if (thread.isInterrupted()) // 判断完线程的中断状态之后,中断状态不变 System.out.println("设置线程的中断状态之后" + thread.getName() + "的中断状态为true"); } public static void main(String args[]) throws InterruptedException { test_interrupt(new NormalRunningThread()); test_interrupt(new BlockedThread()); TimeUnit.SECONDS.sleep(2); System.exit(0); } }输出结果:
设置线程的中断状态之后Thread-0的中断状态为true
设置线程的中断状态之后Thread-1的中断状态为true
BlockedThread线程被打断
发现interrupt()方法的确会将线程的中断状态设置为true,至于线程的中断状态被设置为true之后线程会采取什么操作,那就是线程自己的事了。
2)使用interrupted()
class NeedsCleanup { private final int id; public NeedsCleanup(int ident) { id = ident; System.out.println("NeedsCleanup " + id); } public void cleanup() { System.out.println("Cleaning up " + id); } } class Blocked implements Runnable { private volatile double d = 0.0; @Override public void run() { // TODO Auto-generated method stub try { while (!Thread.interrupted()) { NeedsCleanup n1 = new NeedsCleanup(1); try { System.out.println("Sleeping"); TimeUnit.SECONDS.sleep(1); NeedsCleanup n2 = new NeedsCleanup(2); try { System.out.println("Calculating"); //干一件复杂的事 for (int i = 0; i < 2500000; i++) d = d + (Math.PI + Math.E) / d; System.out.println("Finished time-consuming operation"); } finally { n2.cleanup(); } } finally { n1.cleanup(); } } System.out.println("Exiting via while() test"); if(!Thread.currentThread().isInterrupted()) { System.out.println("中断状态被清除了"); } } catch (InterruptedException e) { System.out.println("Exiting via InterruptedException"); } } } public class InterruptingIdiom { public static void main(String[] args) throws NumberFormatException, InterruptedException { // TODO Auto-generated method stub Thread t = new Thread(new Blocked()); t.start(); TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(1100); t.interrupt(); } }
说明一下,由于机器性能不同,为了使Blocked线程能在正常工作的时候退出,main线程需要休眠的时间可能不同,这是我的一个测试结果:
NeedsCleanup 1
Sleeping
NeedsCleanup 2
Calculating
Finished time-consuming operation
Cleaning up 2
Cleaning up 1
Exiting via while() test
中断状态被清除了
最后一句话为什么会被打印出来?因为在Blocked线程正常工作期间,调用了interrupt()方法设置线程的中断状态为true,while在进行下一次循环条件(!Thread.interrupted())的检测时,得到的结果为false,但是得到false的同时interrupted()方法会将线程的中断状态清除(也即设置为false)。
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