5個步驟,教你瞬間明白執行緒和執行緒安全
什麼是執行緒中斷?
在我們的Java程式中其實有不止一條執行執行緒,只有當所有的執行緒都執行結束的時候,這個Java程式才算執行結束。 官方的話給你描述一下:當所有的非守護執行緒執行結束時,或者其中一個執行緒呼叫了System.exit()方法時,這個Java程式才能執行結束。
執行緒中斷的應用場景
我們先來舉一個例子,比如我們現在在下載一個500多M的大片,我們點選開始下載,那個這個時候就等於開啟了一個執行緒去下載我們的檔案,然而這個時候我們的網速不是很給力,幾十KB的在這跑,作為一個年輕人我是等不了了,我不下來,那麼這個時候我們第一個操作就是結束掉這個下載檔案的操作,其實更接近程式的來說,這個時候我們就需要把這個執行緒給中斷了。
我們接下來寫一下這個下載的程式碼,看一下如何中斷一個執行緒,這裡我已經預設你們已經掌握瞭如何建立一個執行緒了,這段程式我們模擬下載,最開始獲取系統時間,然後進入迴圈每次獲取系統時間,如果時間超過10秒我們就中斷執行緒,不在繼續下載,下載速度時每秒1M:
public void run() { int number = 0; // 記錄程式開始的時間 Long start = System.currentTimeMillis(); while (true) { // 每次執行一次結束的時間 Long end = System.currentTimeMillis(); // 獲取時間差 Long interval = end - start; // 如果時間超過了10秒,那麼我們就結束下載 if (interval >= 10000) { // 中斷執行緒 interrupted(); System.err.println("太慢了,我不下了"); return; } else if (number >= 500) { System.out.println("檔案下載完成"); // 中斷執行緒 interrupted(); return; } number++; System.out.println("已下載" + number + "M"); try { Thread.sleep(2000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }
中斷執行緒的方式
Thread類中給我們提供了中斷執行緒的方法,我們先來看下這個方法到底是如何讓執行緒中斷的:
public static boolean interrupted() { return currentThread().isInterrupted(true); }
這個方法是檢查當前執行緒是否被中斷,中斷返回true,未中斷返回false
private native boolean isInterrupted(boolean ClearInterrupted);
通過檢視原始碼我們可以發現,中斷執行緒就是通過呼叫檢查執行緒是否被中斷的方法,把值設為true。這個時候你再去呼叫檢查執行緒是否中斷的方法時就返回true了。
這裡大家需要注意一個問題:Thread.interrupted()方法只是修改了當前執行緒的狀態告訴他被中斷了,但是對於非阻塞中的執行緒,只是改變了中斷狀態,即 Thread.isInterrupted()返回true,對於可取消的阻塞狀態中的執行緒,例如等待在這些函式上的執行緒 ,Thread.sleep(),這個執行緒收到中斷訊號之後就會丟擲InterruptedException異常,同時會把中斷狀態設定為true。
執行緒睡眠引起InterruptedException異常的原因
其實這樣說大家也是一知半解,我就寫一個錯誤的示例,大家來看一下,把這個問題徹底的搞清楚:
public void run() { int number = 0; while (true) { // 檢查執行緒是否被中斷,中斷就停止下載 if (isInterrupted()) { System.err.println("太慢了,我不下了"); return; } else if (number >= 500) { System.out.println("下載完成"); return; } number++; System.out.println("已下載" + number + "M"); try { Thread.sleep(2000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }
這是我們的主程式,等待10秒後中斷執行緒
public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Thread thread = new PrimeGenerator(); // 啟動執行緒 thread.start(); // 等待10秒後中斷執行緒 Thread.sleep(1000); // 中斷執行緒 thread.interrupt(); }
看起來很通常的一個程式,但是事實卻並非你看到的樣子,其實這段程式碼是會丟擲InterruptedException異常的,我們來分析原因。
這裡我們先要了解Thread.interrupt()方法不會中斷一個正在執行的執行緒,呼叫Thread.sleep()方法時,這個時候就不再佔用CPU,我們來分析下我們這個程式,我們下載是要等待10秒,每次下載的速度是0.5M/S,也就是當我們下載到5M的時候等待時間已經到了,這個時候呼叫Thread.interrupt()方法中斷執行緒,但是run()方法中的睡眠還要接著往下執行,它是不會因為中斷而放棄執行下面的程式碼的,那麼這個時候當它再執行Thread.sleep()的時候就會丟擲InterruptedException異常,因為當前的執行緒已經被中斷了。
說到這裡,你是否已經明白產生這個異常的原因了?另外還有另外的兩個原因致使執行緒產生InterruptedException異常的原因,wait()、join()兩個方法使用不當也會引起執行緒丟擲該異常。
檢視執行緒是否中斷的兩種方式
在Thread類中有一個方法interrupted()可以用來檢查當前執行緒時候被中斷,還有isInterrupted()方法可以用來檢查當前執行緒是否被中斷。
中斷執行緒的方法其實底層就是將這個屬性設定為true,isInterrupted()方法只是返回了這個屬性值而已。
這兩個方法有一個區別就是isInterrupted()不能改變interrupted()的屬性值,但是interrupted()方法卻能改變interrupted的屬性值,所以在判斷一個執行緒時候被中斷的時候我們更推薦使用isInterrupted()。