Java多线程——中断机制

前言：在Java多线程中，中断一直围绕着我们，当我们阅读各种关于Java多线程的资料、书籍时，“中断”一词总是会出现，笔者对其的理解也是朦朦胧胧，因此非常有必要搞清楚Java多线程的中断机制。

1.Java中断机制是什么

Java 中断机制是一种协作机制，也就是说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。这好比老师要求学生要高质量完成作业，但是学生是否高质量完成作业，完全取决于学生自己。

Java 中断模型非常的简单：每个线程对象里都有一个 boolean 类型的标识（当然jdk源码中是看不到该标识位，它位于虚拟机层面），代表着是否有中断请求（该请求可以来自所有线程，包括被中断的线程本身）。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 t2 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。

综合上述两段文字的描述，对Java中断机制进行总结：Java中断是一种机制，并不是真的停止线程，而是对线程对象打上一个中断标记，具体如何处理还是要看被中断线程如何操作。

2.Thread类提供的中断相关方法

• 

中断线程，注意该方法未被static修饰，因此该方法被Thread对象调用。并且该方法仅仅是为线程打一个中断的标记，将线程中断状态设置为true。

• 

测试Thread对象是否中断，主要该方法也未被static修饰，因此该方法也应该被Thread对象调用，如果线程被打了中断标记，返回true，否则返回false。特别注意该方法不影响中断状态，这里主要和interrupted()方法做对比。

• 

测试当前线程是否中断，注意该方法被static修饰，并且该方法会清除线程的中断标记，将中断标记设置为false。也就是说，如果连续两次调用该方法，则第二次调用将返回 false（在第一次调用已清除了其中断状态之后，且第二次调用检验完中断状态前，当前线程再次中断的情况除外）。

总结：

#1.真正中断线程的方法为interrupt()，并且该方法也仅仅是为Thread对象打一个中断的标记，而不是立即终止线程。

#2.isInterrupted()方法未被static修饰，测试Thread对象是否中断，也就是判断线程对象是否有中断标记。该方法不会清除中断标记。

#3.interrupted()方法被static修饰，测试当前线程是否中断，注意该方法会清除线程中断的标记。

以上三个函数的源码逻辑简单，主要调用了native方法，这里不进行阐述。

3.中断处理时机

中断作为一种协作机制，不会强求被中断线程一定要在某个点进行处理。实际上，被中断线程只需在合适的时候处理即可，如果没有合适的时间点，甚至可以不处理，这时候在任务处理层面，就跟没有调用中断方法一样。“合适的时候”与线程正在处理的业务逻辑紧密相关。

处理时机决定着程序的效率与中断响应的灵敏性，频繁的检查中断状态可能会使程序执行效率下降，相反，检查的较少可能使中断请求得不到及时响应。如果发出中断请求之后，被中断的线程继续执行一段时间不会给系统带来灾难，那么就可以将中断处理放到方便检查中断，同时又能从一定程度上保证响应灵敏度的地方。当程序的性能指标比较关键时，可能需要建立一个测试模型来分析最佳的中断检测点，以平衡性能和响应灵敏性。

4.线程中断举例

• 停不下来的线程

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 500000; i++) {
                System.out.println("i=" + (i + 1));
            }
            System.out.println("我是t1线程");
        });
        t1.start();
        Thread.sleep(200);
        t1.interrupt();
    }

上述代码运行结果如下：

从运行结果来看，线程并未终止成功，这也符合interrupt()函数的功能描述，仅仅是为线程打一个中断标记，具体怎么处理还要看线程自己如何操作。

将上面代码做如下修改：

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 500000; i++) {
                if (Thread.currentThread().isInterrupted()) {  // 对中断做处理
                    System.out.println("t1线程被中断了");
                    return;
                }
                System.out.println("i=" + (i + 1));
            }
            System.out.println("我是t1线程");
        });
        t1.start();
        Thread.sleep(200);
        t1.interrupt();
    }

其运行结果如下：

上述代码对中断进行了处理，所以循环并未走完，t1线程被成功中断。

• interrupted()和isInterrupted()的区别

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 500000; i++) {
                System.out.println("i=" + (i + 1));
            }
            System.out.println("我是t1线程");
        });
        t1.start();
        Thread.sleep(200);
        t1.interrupt();
        System.out.println("isInterrupted()=" + t1.isInterrupted());
        System.out.println("isInterrupted()=" + t1.isInterrupted());
        System.out.println("interrupted()=" + t1.interrupted());
        System.out.println("interrupted()=" + Thread.interrupted());
    }

运行结果如下：

为什么会出现上面的运行结果呢，从源码上最容易理解：

• 
• 该方法未被static修饰【isInterrupted(false)表示不会清除中断标志，isInterrupted为native方法】，所以该方法被Thread对象调用，返回Thread对象的中断状态。

• 
• 该方法被static修饰【注意isInterrupted(true)表示会清除中断标志】，该方法返回当前线程的中断状态，在上述代码中，当前线程为main方法代表的主线程，并没有进行中断操作，所以打印结果为false。

修改上述代码：

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 500000; i++) {
                System.out.println("i=" + (i + 1));
            }
            System.out.println("我是t1线程");
        });
        t1.start();
        Thread.sleep(200);
        t1.interrupt();
        Thread.currentThread().interrupt();
        System.out.println("isInterrupted()=" + t1.isInterrupted());
        System.out.println("isInterrupted()=" + t1.isInterrupted());
        System.out.println("interrupted()=" + t1.interrupted());
        System.out.println("interrupted()=" + Thread.interrupted());
    }

注意第11行代码，其运行结果如下：

从结果充分说明连续两次调用interrupted()会清除中断标记。

总结

通过上述的分析，对Java的中断机制的核心要点做如下总结：

• Java中断机制是一种协作机制，中断只是给线程打一个中断标记，具体如何操作还要看线程自己，by myself。
• interrupt()函数作用仅仅是为线程打一个中断标记。
• interrupted()与isInterrupted()函数，都是返回线程的中断状态，但是interrupted()被static修饰，返回当前线程的中断状态，并且会清除线程的中断标记；而isInterrupted()未被static修饰，被Thread对象调用，它不会清除线程的中断标记。

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by Shawn Chen，2019.02.17，上午。