Java线程中断的理解和正确使用

Java线程中断的理解和正确使用

1、为什么废弃Thread的stop函数？

对于有多线程开发经验的开发者，应该大多数在开发过程中都遇到过这样的需求，就是在某种情况下，希望立即停止一个线程。

比如：做Android APP开发，当打开一个界面时，需要开启线程请求网络获取界面的数据，但有时候由于网络特别慢，用户没有耐心等待数据获取完成就将界面关闭，此时就应该立即停止线程任务，不然一般会内存泄露，造成系统资源浪费，如果用户不断地打开又关闭界面，内存泄露会累积，最终导致内存溢出，APP闪退。

可能有不少开发者用过Thread的stop去停止线程，当然此函数确实能停止线程，不过Java官方早已将它废弃，不推荐使用，这是为什么？

  1. stop是通过立即抛出ThreadDeath异常，来达到停止线程的目的，此异常抛出有可能发生在任何一时间点，包括在catch、finally等语句块中，但是此异常并不会引起程序退出(笔者只测试了Java8)。
  2. 由于有异常抛出，导致线程会释放全部所持有的锁，极可能引起线程安全问题。

由于以上2点，stop这种方式停止线程是不安全的。

下面是stop的源码(Java8)：

  1.     @Deprecated
  2.     public final void stop() {
  3.         SecurityManager security = System.getSecurityManager();
  4.         if (security != null) {
  5.             checkAccess();
  6.             if (this != Thread.currentThread()) {
  7.                 security.checkPermission(SecurityConstants.STOP_THREAD_PERMISSION);
  8.             }
  9.         }
  10.         // A zero status value corresponds to "NEW", it can't change to
  11.         // not-NEW because we hold the lock.
  12.         if (threadStatus != 0) {
  13.             resume(); // Wake up thread if it was suspended; no-op otherwise
  14.         }
  15.  
  16.         // The VM can handle all thread states
  17.         stop0(new ThreadDeath());
  18.     }
  19.     
  20.     private native void stop0(Object o);

上述源码中关键代码就是stop0(new ThreadDeath())函数，这是Native函数，传递的参数是ThreadDeath，ThreadDeath是一个异常对象，该对象从Native层抛到了Java层，从而导致线程停止，不过此异常并不会引起程序退出。

很多时候为了保证数据安全，线程中会编写同步代码，如果当线程正在执行同步代码时，此时调用stop，引起抛出异常，导致线程持有的锁会全部释放，此时就不能确保数据的安全性，出现无法预期的错乱数据，还有可能导致存在需要被释放的资源得不到释放，引发内存泄露。所以用stop停止线程是不推荐的。

2、用Thread的interrupt结束线程

其实调用Thread对象的interrupt函数并不是立即中断线程，只是将线程中断状态标志设置为true，当线程运行中有调用其阻塞的函数（Thread.sleep，Object.wait，Thread.join等）时，阻塞函数调用之后，会不断地轮询检测中断状态标志是否为true，如果为true，则停止阻塞并抛出InterruptedException异常，同时还会重置中断状态标志；如果为false，则继续阻塞，直到阻塞正常结束。

因此，可以利用这种中断机制来控制结束线程的运行。只要理解机制，代码的实现其实比较简单。

2.1、结束未使用阻塞函数的线程

  1. public class Main {
  2.  
  3.     public static void main(String[] args) {
  4.         InnerClass innerClass = new InnerClass();
  5.         Thread thread = new Thread(innerClass);
  6.         thread.start();
  7.         long i = System.currentTimeMillis();
  8.         while (System.currentTimeMillis() - i < 10 * 1000) {
  9.             thread.isAlive();
  10.         }
  11.         thread.interrupt();
  12.     }
  13.  
  14.     static class InnerClass implements Runnable {
  15.  
  16.         @Override
  17.         public void run() {
  18.             System.err.println("start work");
  19.             while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
  20.                 System.out.println("doing work");
  21.             }
  22.             System.err.println("done work");
  23.         }
  24.     }
  25.  
  26. }

思路其实就是用isInterrupted来判断线程是否处于中断状态，若是中断状态，则跳出正在执行的任务，使线程结束运行。

2.2、结束使用阻塞函数的线程

  1. public class Main {
  2.  
  3.     public static void main(String[] args) {
  4.         InnerClass innerClass = new InnerClass();
  5.         Thread thread = new Thread(innerClass);
  6.         thread.start();
  7.         long i = System.currentTimeMillis();
  8.         while (System.currentTimeMillis() - i < 10 * 1000) {
  9.             thread.isAlive();
  10.         }
  11.         thread.interrupt();
  12.     }
  13.  
  14.     static class InnerClass implements Runnable {
  15.  
  16.         @Override
  17.         public void run() {
  18.             System.err.println("start work");
  19.             while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
  20.                 System.out.println("doing work");
  21.                 try {
  22.                     Thread.sleep(1000);
  23.                 } catch (InterruptedException e) {
  24.                     e.printStackTrace();
  25.                     Thread.currentThread().interrupt();
  26.                 }
  27.             }
  28.             System.err.println("done work");
  29.         }
  30.     }
  31.  
  32. }

思路同2.1，需要注意的是，调用sleep函数触发InterruptedException异常时，在catch代码块中需调用interrupt函数，使线程再次处于中断状态，使while循环条件为false，使线程跳出循环，结束运行。若不调用，while循环为死循环，线程无法结束。

2.3、关于Thread的静态函数interrupted与Thread的对象函数isInterrupted

先对比下2函数的源码：

  1.     public static boolean interrupted() {
  2.         return currentThread().isInterrupted(true);
  3.     }
  1.     public boolean isInterrupted() {
  2.         return isInterrupted(false);
  3.     }
  1.     /**
  2.      * Tests if some Thread has been interrupted.  The interrupted state
  3.      * is reset or not based on the value of ClearInterrupted that is
  4.      * passed.
  5.      */
  6.     private native boolean isInterrupted(boolean ClearInterrupted);

从源码中可以看出，2函数都是调用了Native函数private native boolean isInterrupted(boolean ClearInterrupted);，前者调用传的参数为true，所以，调用interrupted函数，会在检测线程中断状态标志是否为true后，还会将中断状态标志重置为false。而isInterrupted函数只是检测线程中断状态标志。

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