線程中斷機(jī)制

線程中斷機(jī)制概念

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

其次，在Java中沒(méi)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(gè)耗時(shí)操作。因此，Java提供了一種用于停止線程的協(xié)商機(jī)制―—中斷，也即中斷標(biāo)識(shí)協(xié)商機(jī)制。

中斷只是一種協(xié)作協(xié)商機(jī)制，Java沒(méi)有給中斷增加任何語(yǔ)法，中斷的過(guò)程完全需要程序員自己實(shí)現(xiàn)。 若要中斷一個(gè)線程，你需要手動(dòng)調(diào)用該線程的interrupt方法，該方法也僅僅是將線程對(duì)象的中斷標(biāo)識(shí)設(shè)成true;接著你需要自己寫(xiě)代碼不斷地檢測(cè)當(dāng)前線程的標(biāo)識(shí)位，如果為true，表示別的線程請(qǐng)求這條線程中斷，此時(shí)究竟該做什么需要你自己寫(xiě)代碼實(shí)現(xiàn)。

每個(gè)線程對(duì)象中都有一個(gè)中斷標(biāo)識(shí)位，用于表示線程是否被中斷;該標(biāo)識(shí)位為true表示中斷，為false表示未中斷;通過(guò)調(diào)用線程對(duì)象的interrupt方法將該線程的標(biāo)識(shí)位設(shè)為true;可以在別的線程中調(diào)用，也可以在自己的線程中調(diào)用。

常用API

public void interrupt()

實(shí)例方法，Just to set the interrupt flag 實(shí)例方法interrupt()僅僅是設(shè)置線程的中斷狀態(tài)為true，發(fā)起一個(gè)協(xié)商而不會(huì)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(dāng)前中斷狀態(tài)。這個(gè)方法做了兩件事: 返回當(dāng)前線程的中斷狀態(tài)，測(cè)試當(dāng)前線程是否已被中斷 將當(dāng)前線程的中斷狀態(tài)清零并重新設(shè)為false，清除線程的中斷狀態(tài) 此方法有點(diǎn)不好理解，如果連續(xù)兩次調(diào)用此方法，則第二次調(diào)用將返回false，因?yàn)檫B續(xù)調(diào)用兩次的結(jié)果可能不一樣

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

public boolean isInterrupted()

實(shí)例方法，判斷當(dāng)前線程是否被中斷（通過(guò)檢查中斷標(biāo)志位)

interrupted()與isInterrupted()的區(qū)別

方法的注釋也清晰的表達(dá)了“中斷狀態(tài)將會(huì)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(huì)清除中斷狀態(tài)（傳入的參數(shù)ClearInterrupted為true) , 實(shí)例方法isInterrupted則不會(huì)（傳入的參數(shù)ClearInterrupted為false）。

如何停止中斷運(yùn)行中的線程?

通過(guò)一個(gè)volatile變量實(shí)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(guò)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(guò)Thread類自帶的中斷api實(shí)例方法實(shí)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(jié)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(tīng)中斷狀態(tài)，一旦發(fā)生中斷，就執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理業(yè)務(wù)邏輯stop線程

具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)對(duì)一個(gè)線程，調(diào)用interrupt()時(shí):

• 如果線程處于正?；顒?dòng)狀態(tài)，那么會(huì)將該線程的中斷標(biāo)志設(shè)置為 true，僅此而已。被設(shè)置中斷標(biāo)志的線程將繼續(xù)正常運(yùn)行，不受影響。所以，interrupt()并不能真正的中斷線程，需要被調(diào)用的線程自己進(jìn)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(diào)用當(dāng)前線程對(duì)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(gè)InterruptedException異常。在catch塊中應(yīng)該加上一行代碼：Thread.currentThread().interrupt(); 為什么要寫(xiě)這個(gè)？ 這是維持狀態(tài)。sleep()，wait()方法拋出InterruptException異常后會(huì)清除中斷標(biāo)志，即把中斷標(biāo)志設(shè)為false。而你又捕獲了InterruptException，這時(shí)你基本上阻止任何更高級(jí)別的方法/線程組注意到中斷。這可能會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題。通過(guò)調(diào)用Thread.currentThread().interrupt()，你可以設(shè)置線程的中斷標(biāo)志（即把中斷標(biāo)志設(shè)為true），因此更高級(jí)別的中斷處理程序會(huì)注意到它并且可以正確處理它。

當(dāng)前線程的中斷標(biāo)識(shí)為true，是不是線程就立刻停止? 實(shí)例方法interrupt()僅僅是設(shè)置線程的中斷狀態(tài)位為true，不會(huì)停止線程。中斷只是一種協(xié)商機(jī)制，修改中斷標(biāo)識(shí)位僅此而已，不是立刻stop打斷

sleep方法拋出InterruptedException后，中斷標(biāo)識(shí)也被清空置為false，我們?cè)赾atch沒(méi)有通過(guò)調(diào)用th.interrupt()方法再次將中斷標(biāo)識(shí)置為true，這就導(dǎo)致無(wú)限循環(huán)了

LockSupport

LockSupport初探

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

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(lái)做到阻塞和喚醒線程的功能，每個(gè)線程都有一個(gè)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(rèn)沒(méi)有不能放行，所以一開(kāi)始調(diào)park()方法當(dāng)前線程就會(huì)阻塞，直到別的線程給當(dāng)前線程的發(fā)放permit，park方法才會(huì)被喚醒。 調(diào)用unpark(thread)方法后，就會(huì)將thread線程的許可證permit發(fā)放，會(huì)自動(dòng)喚醒park線程，即之前阻塞中的LockSuppot.pak()方法會(huì)立即返回。

線程等待喚醒機(jī)制

3種讓線程等待和喚醒的方法

• 方式1:使用object中的wait()方法讓線程等待，使用Object中的notify()方法喚醒線程
• 方式2:使用Juc包中Condition的await()方法讓線程等待，使用signal()方法喚醒線程
• 方式3:LockSupport類可以阻塞當(dāng)前線程以及喚醒指定被阻塞的線程

上述兩個(gè)對(duì)象object和Condition使用的限制條件 線程先要獲得并持有鎖，必須在鎖塊(synchronized或lock)中 必須要先等待后喚醒，線程才能夠被喚醒

LockSupport優(yōu)勢(shì) 正常+無(wú)鎖塊要求 之前錯(cuò)誤的先喚醒后等待，LockSupport照樣支持

為什么可以突破wait/notify的原有調(diào)用順序? 因?yàn)閡npark獲得了一個(gè)憑證，之后再調(diào)用park方法，就可以名正言順的憑證消費(fèi)，故不會(huì)阻塞。先發(fā)放了憑證后續(xù)可以暢通無(wú)阻。

為什么喚醒兩次后阻塞兩次，但最終結(jié)果還會(huì)阻塞線程? 因?yàn)閼{證的數(shù)量最多為1，連續(xù)調(diào)用兩次unpark和調(diào)用一次 unpark效果一樣，只會(huì)增加一個(gè)憑證;而調(diào)用兩次park卻需要消費(fèi)兩個(gè)憑證，杯夠，不能放行

LockSupport總結(jié)：

LockSupport是用來(lái)創(chuàng)建鎖和其他同步類的基本線程阻塞原語(yǔ)。 LockSupport是一個(gè)線程阻塞工具類，所有的方法都是靜態(tài)方法，可以讓線程在任意位置阻塞，阻塞之后也有對(duì)應(yīng)的喚醒方法。歸根結(jié)底，LockSupport調(diào)用的Unsafe中的native代碼。

LockSupport提供park()和unpark()方法實(shí)現(xiàn)阻塞線程和解除線程阻塞的過(guò)程LockSupport和每個(gè)使用它的線程都有一個(gè)許可(permit)關(guān)聯(lián)。每個(gè)線程都有一個(gè)相關(guān)的permit, permit最多只有一個(gè)，重復(fù)調(diào)用unpark也不會(huì)積累憑證。

線程阻塞需要消耗憑證(permit)，這個(gè)憑證最多只有1個(gè)。當(dāng)調(diào)用park方法時(shí)如果有憑證，則會(huì)直接消耗掉這個(gè)憑證然后正常退出;如果無(wú)憑證，就必須阻塞等待憑證可用;而unpark則相反，它會(huì)增加一個(gè)憑證，但憑證最多只能有1個(gè)，累加無(wú)效。

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