JAVA多執行緒之中斷機制(如何處理中斷?)
一,介紹
這篇文章主要記錄使用 interrupt() 方法中斷執行緒,以及如何對InterruptedException進行處理。感覺對InterruptedException異常進行處理是一件謹慎且有技巧的活兒。
由於使用stop()方法停止執行緒非常的暴力,人家執行緒執行的好好的,突然就把人家殺死了,執行緒佔用的鎖被強制釋放,極易導致資料的不一致性。可參考這篇文章對stop()方法的介紹。
因此,提出了一種溫和的方式:請求另外一個執行緒不要再執行了,這就是中斷方式。
二,中斷及如何響應中斷?
如何優雅地響應中斷真的是太高深了,看到這篇文章:Java 理論與實踐: 處理 InterruptedException
假設某個執行緒要不停地處理某件事情(比如 i 一直自增),但是還有個要求:在處理事情前,先要檢查下這個執行緒是否被中斷,如果已經被中斷,處理就應該結束。
下面是一些例子,這些例子摘自書本:
1 public class Run { 2 3 public static void main(String[] args) { 4 try { 5 MyThread thread = new MyThread(); 6 thread.start();7 Thread.sleep(20);//modify 2000 to 20 8 thread.interrupt();//請求中斷MyThread執行緒 9 } catch (InterruptedException e) { 10 System.out.println("main catch"); 11 e.printStackTrace(); 12 } 13 System.out.println("end!"); 14 } 15 }
main執行緒睡眠20ms後,執行第8行中斷MyThread執行緒。
1 public class MyThread extends Thread { 2 @Override 3 public void run() { 4 super.run(); 5 for (int i = 0; i < 500000; i++) { 6 if (this.interrupted()) { 7 System.out.println("should be stopped and exit"); 8 break; 9 } 10 System.out.println("i=" + (i + 1)); 11 } 12 System.out.println("this line is also executed. thread does not stopped");//儘管執行緒被中斷,但並沒有結束執行。這行程式碼還是會被執行 13 } 14 }
當MyThread獲得CPU執行時,第6行的 if 測試中,檢測到中斷標識被設定。即MyThread執行緒檢測到了main執行緒想要中斷它的 請求。
大多數情況下,MyThread檢測到了中斷請求,對該中斷的響應是:退出執行(或者說是結束執行)。
但是,上面第5至8行for迴圈,是執行break語句跳出for迴圈。但是,執行緒並沒有結束,它只是跳出了for迴圈而已,它還會繼續執行第12行的程式碼....
因此,我們的問題是,當收到了中斷請求後,如何結束該執行緒呢?
一種可行的方法是使用 return 語句 而不是 break語句。。。。。哈哈。。。
當然,一種更優雅的方式則是:丟擲InterruptedException異常。
看下面MyThread類的程式碼:
1 public class MyThread extends Thread { 2 @Override 3 public void run() { 4 super.run(); 5 try{ 6 for (int i = 0; i < 500000; i++) { 7 if (this.interrupted()) { 8 System.out.println("should be stopped and exit"); 9 throw new InterruptedException(); 10 } 11 System.out.println("i=" + (i + 1)); 12 } 13 System.out.println("this line cannot be executed. cause thread throws exception");//這行語句不會被執行!!! 14 }catch(InterruptedException e){ 15 System.out.println("catch interrupted exception"); 16 e.printStackTrace(); 17 } 18 } 19 }
當MyThread執行緒檢測到中斷標識為true後,在第9行丟擲InterruptedException異常。這樣,該執行緒就不能再執行其他的正常語句了(如,第13行語句不會執行)。這裡表明:interrupt()方法有兩個作用,一個是將執行緒的中斷狀態置位(中斷狀態由false變成true);另一個則是:讓被中斷的執行緒丟擲InterruptedException異常。
這是很重要的。這樣,對於那些阻塞方法(比如 wait() 和 sleep())而言,當另一個執行緒呼叫interrupt()中斷該執行緒時,該執行緒會從阻塞狀態退出並且丟擲中斷異常。這樣,我們就可以捕捉到中斷異常,並根據實際情況對該執行緒從阻塞方法中異常退出而進行一些處理。
比如說:執行緒A獲得了鎖進入了同步程式碼塊中,但由於條件不足呼叫 wait() 方法阻塞了。這個時候,執行緒B執行 threadA.interrupt()請求中斷執行緒A,此時執行緒A就會丟擲InterruptedException,我們就可以在catch中捕獲到這個異常並進行相應處理(比如進一步往上丟擲)
因此,上面就是一個採用丟擲異常的方式來結束執行緒的示例。儘管該示例的實用性不大。原因在 IBM的這篇博文中:我們 生吞了中斷。
在第14行,我們直接catch了異常,然後列印輸出了一下而已,呼叫棧中的更高層的程式碼是無法獲得關於該異常的資訊的。
第16行的e.printStackTrace()作用就相當於
“(僅僅記錄 InterruptedException 也不是明智的做法,因為等到人來讀取日誌的時候,再來對它作出處理就為時已晚了。)”---摘自參考博文
上面我們是在run()方法中丟擲異常,符合這裡描述的:
有時候丟擲 InterruptedException 並不合適,例如當由 Runnable 定義的任務呼叫一個
可中斷的方法時,就是如此。在這種情況下,不能重新丟擲 InterruptedException,但是
您也不想什麼都不做。當一個阻塞方法檢測到中斷並丟擲 InterruptedException 時,它
清除中斷狀態。如果捕捉到 InterruptedException 但是不能重新丟擲它,那麼應該保留
中斷髮生的證據,以便呼叫棧中更高層的程式碼能知道中斷,並對中斷作出響應。該任務可以
通過呼叫 interrupt() 以 “重新中斷” 當前執行緒來完成,如清單 3 所示。 -----“摘自參考博文”
因為,run方法是實現的Runnable介面中的方法。不能像下面這樣定義,也即上面所說的:“不能重新丟擲InterruptedException”。
@Override public void run() throws InterruptedException{//這是錯誤的 //do something...
因此,一個更好的解決方案是:呼叫 interrupt()
以 “重新中斷” 當前執行緒。改進MyThread類中catch異常的方式,如下:
1 public class MyThread extends Thread { 2 @Override 3 public void run() { 4 super.run(); 5 try{ 6 for (int i = 0; i < 500000; i++) { 7 if (this.interrupted()) { 8 System.out.println("should be stopped and exit"); 9 throw new InterruptedException(); 10 } 11 System.out.println("i=" + (i + 1)); 12 } 13 System.out.println("this line cannot be executed. cause thread throws exception"); 14 }catch(InterruptedException e){ 15 /**這樣處理不好 16 * System.out.println("catch interrupted exception"); 17 * e.printStackTrace(); 18 */ 19 Thread.currentThread().interrupt();//這樣處理比較好 20 } 21 } 22 }
這樣,就由 生吞異常 變成了 將 異常事件 進一步擴散了。
參考書籍:《Java多執行緒程式設計核心技術》
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