為什么要中斷

• Java中沒有一種安全的搶占方法來停止線程槐臀，也沒有安全的搶占方式停止任務(wù)，只有一些協(xié)作機制氓仲。
• 更好的支持任務(wù)的取消關(guān)閉

可以取消的任務(wù)

• 下面任務(wù)名稱：在規(guī)定時間內(nèi)搜索素數(shù)水慨。
• 任務(wù)特點：任務(wù)最終會結(jié)束。
• PrimeGenerator持續(xù)地枚舉素數(shù)敬扛，直到被取消晰洒。cancel放在finally中確保cancel最終會被調(diào)用。
• PrimeGenerator使用了一種簡單的取消策略：客戶端代碼通過cancel來請求取消啥箭，PrimeGenerator在每次搜索素數(shù)前首先檢查是否存在取消請求谍珊，如果存在則退出。

public class PrimeGenerator implements Runnable {
    private static ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();

    @GuardedBy("this") private final List<BigInteger> primes  = new ArrayList<BigInteger>();
    private volatile boolean cancelled;

    public void run() {
        BigInteger p = BigInteger.ONE;
        while (!cancelled) {
            p = p.nextProbablePrime();
            synchronized (this) {
                primes.add(p);
            }
        }
    }

    public void cancel() {
        cancelled = true;
    }

    public synchronized List<BigInteger> get() {
        return new ArrayList<BigInteger>(primes);
    }

    static List<BigInteger> aSecondOfPrimes() throws InterruptedException {
        PrimeGenerator generator = new PrimeGenerator();
        exec.execute(generator);                        //缺點：如果generator拋出未受檢異常急侥，該異常在此處無法撲捉到
        try {
            SECONDS.sleep(1);
        } finally {
            generator.cancel();
        }
        return generator.get();
    }

永遠不會結(jié)束的任務(wù)

• 下面任務(wù)名稱：生產(chǎn)者-消費者模式砌滞，生產(chǎn)者生產(chǎn)素數(shù)，消費者消費素數(shù)坏怪，使用阻塞隊列贝润。
• 任務(wù)特點：存在無法結(jié)束情況。
• 同樣通過cancelled來作為取消標(biāo)志铝宵，但是run任務(wù)中存在阻塞方法put,如果生產(chǎn)者速度超過消費者速度打掘，隊列被填滿，put方法阻塞，當(dāng)put方法阻塞時胧卤，如果消費者希望取消生產(chǎn)者任務(wù)唯绍，那么消費者可以調(diào)用cancel來設(shè)置cancelled標(biāo)志，但是此時生產(chǎn)者卻永遠不能檢查這個標(biāo)志枝誊，因為它無法從阻塞的put方法中恢復(fù)過來况芒。
• 說明了自定義的取消機制無法與可阻塞的庫函數(shù)實現(xiàn)良好的交互。
• 解決方法：使用中斷而不是boolean標(biāo)志來請求取消叶撒。（見下面代碼）

public class BrokenPrimeProducer extends  Thread{
    private final BlockingQueue<BigInteger> queue;
    private volatile boolean cancelled = false;

    BrokenPrimeProducer(BlockingQueue<BigInteger> queue) {
        this.queue = queue;
    }

    public void run() {
        try {
            BigInteger p = BigInteger.ONE;
            while (!cancelled)
                queue.put(p = p.nextProbablePrime());
        } catch (InterruptedException consumed) {
        }
    }

    public void cancel() {
        cancelled = true;
    }
    void consumePrimes(){
        BlockingQueue<BigInteger> primes = new LinkedBlockingQueue<BigInteger>(3);
        BrokenPrimeProducer primeProducer = new BrokenPrimeProducer(primes);
        primeProducer.start();       //缺點：如果generator拋出未受檢異常绝骚，該異常在此處無法撲捉到
        try{
            while(needMorePrimes()){
                consume(primes.take());
            }
        }finally {
            primeProducer.cancel();;
        }
    }
}

Thread中的中斷方法

• 每個線程都有一個boolean類型的中斷狀態(tài)，當(dāng)中斷線程時祠够，這個線程的中斷狀態(tài)將被設(shè)置為true压汪。線程可以查詢中斷狀態(tài)根據(jù)需求來做響應(yīng)處理。

• interrupt ：中斷目標(biāo)線程

• isInterrupted：返回目標(biāo)線程的中斷狀態(tài)

• interrupted (靜態(tài)方法）：清除當(dāng)前線程的中斷狀態(tài)古瓤，并返回它之前的值止剖，這是清除中斷狀態(tài)的唯一方法。

• 中斷不會真正中斷一個正在運行的線程落君，只是發(fā)出中斷請求穿香，然后由線程在下一個合適的時刻中斷自己。

阻塞方法如何處理中斷

• 阻塞庫方法绎速，如Thread.sleep皮获、Object.wait，阻塞隊列的take纹冤、put方法等等洒宝，都會檢查當(dāng)前線程中斷狀態(tài)（即執(zhí)行該代碼的線程），并且在發(fā)現(xiàn)中斷時提前返回萌京。它們在響應(yīng)中斷時執(zhí)行的操作包括：清除中斷狀態(tài)奖蔓，拋出InterruptedException壳快，表示阻塞操作由于中斷而提前結(jié)束硼婿。
• 注：并不是所有的阻塞方法都會通過提前返回或拋出異常來響應(yīng)中斷請求（如Socket I/O）
• JVM并不能保證阻塞方法檢測到中斷的速度辜御，但在實際情況中響應(yīng)速度還非橙鲶埃快的藐守。

如何處理阻塞方法拋出的InterruptedException異常

• 1.傳遞InterruptedException:只需把InterruptedException傳遞給調(diào)用方法的調(diào)用者荸频。傳遞包括：根本不捕獲該異常留晚，通過throws拋印蔗“亲睿或者捕獲異常，然后在執(zhí)行某種清理工作后再次拋出這個異常华嘹。
• 2.恢復(fù)中斷：有時候不能拋出InterruptedException吧趣，例如代碼是Runnable的一部分，這時必須捕獲異常，并通過調(diào)用當(dāng)前線程上的interrupt方法恢復(fù)中斷狀態(tài)（阻塞方法處理中斷會清除中斷狀態(tài)）强挫，這樣調(diào)用棧中更高層代碼將看到引發(fā)了一個中斷岔霸。（只有調(diào)用isInterrupted才可以看到）。

public class TaskRunnable implements Runnable {
    BlockingQueue<Task> queue;

    public void run() {
        try {
            processTask(queue.take());
        } catch (InterruptedException e) {
            // 恢復(fù)中斷狀態(tài)
            Thread.currentThread().interrupt();
        }
    }
    void processTask(Task task) {
        // Handle the task
    }
    interface Task {
    }
}

• 3.屏蔽中斷：只有一種情況才可以屏蔽中斷俯渤，只有實現(xiàn)了線程中斷策略的代碼才可以屏蔽中斷請求呆细，在常規(guī)的任務(wù)和代碼庫中都不應(yīng)該屏蔽中斷請求。（見下面PrimeProducer類的代碼）
• 4.其它方法八匠，根據(jù)需求定絮爷。
  • 下面代碼的演示了不可以取消的任務(wù)，在發(fā)生中斷時該如何響應(yīng)中斷情況梨树，代碼中有阻塞方法take坑夯，如果線程被中斷就會使take拋出InterruptedException異常，但是任務(wù)不可以取消抡四，所以發(fā)生中斷后通過重試

public class NoncancelableTask {
    public Task getNextTask(BlockingQueue<Task> queue) {
        boolean interrupted = false;
        try {
            while (true) {
                try {
                    return queue.take();
                } catch (InterruptedException e) {
                    interrupted = true;
                    // fall through and retry
                }
            }
        } finally {
            if (interrupted)
                Thread.currentThread().interrupt();
        }
    }
    interface Task {
    }
}

使用中斷解決上面“永遠不會結(jié)束的任務(wù)”

• 雖然PrimeProducer屏蔽了中斷柜蜈，這是因為它知道線程將要結(jié)束（通過while (!Thread.currentThread().isInterrupted())代碼），即PrimeProducer實現(xiàn)了線程的中斷策略指巡，所以線程被中斷后淑履，雖然put方法會拋出中斷異常，但是那是合理的厌处，因為即使不拋出異常鳖谈，while方法中通過檢查也會發(fā)現(xiàn)線程被中斷，從而結(jié)束線程阔涉。

public class PrimeProducer extends Thread {
    private final BlockingQueue<BigInteger> queue;

    PrimeProducer(BlockingQueue<BigInteger> queue) {
        this.queue = queue;
    }

    public void run() {
        try {
            BigInteger p = BigInteger.ONE;
            while (!Thread.currentThread().isInterrupted())
                queue.put(p = p.nextProbablePrime());
        } catch (InterruptedException consumed) {
            /* 允許線程退出 */
        }
    }

    public void cancel() {
        interrupt();
    }
}

使用Future來取消任務(wù)

• 針對前面的案例缆娃，如果在run中的任務(wù)發(fā)生了未檢查異常，則該對于線程調(diào)用者來說該異常會被忽略掉瑰排，因為其運行在單獨的線程中贯要，如果想將異常拋出以便調(diào)用者來處理，則該使用Future來處理椭住。
• Future的cancel方法：接收boolean類型參數(shù)mayInterrptIfRuning,表示任務(wù)是否能夠接收中斷崇渗，如果為true，并且任務(wù)當(dāng)前正在某個線程中運行京郑，那么這個線程能被中斷宅广。如果這個參數(shù)為false，那么“若任務(wù)還沒啟動些举，就不要運行”跟狱。
• 除非你清楚線程中斷策略，否則不要中斷線程户魏，那么在什么情況下可以將cancel參數(shù)設(shè)為true?執(zhí)行任務(wù)的線程由標(biāo)準(zhǔn)的Executor創(chuàng)建的驶臊，它實現(xiàn)了一種中斷策略使得任務(wù)可以通過中斷被取消挪挤。

public class TimedRun {
    private static final ExecutorService taskExec = Executors.newCachedThreadPool();

    public static void timedRun(Runnable r,
                                long timeout, TimeUnit unit)
            throws InterruptedException {
        Future<?> task = taskExec.submit(r);
        try {
            task.get(timeout, unit);
        } catch (TimeoutException e) {
            // 接下來任務(wù)將被取消，放在了finally處理
        } catch (ExecutionException e) {
            // 如果在任務(wù)中拋出異常关翎，那么重新拋出該異常
            throw launderThrowable(e.getCause());
        } finally {
            // Harmless if task already completed
            task.cancel(true); // interrupt if running
        }
    }

 public static RuntimeException launderThrowable(Throwable t) {
        if (t instanceof RuntimeException)
            return (RuntimeException) t;
        else if (t instanceof Error)
            throw (Error) t;
        else
            throw new IllegalStateException("Not unchecked", t);
    }
}

中斷策略

• 中斷策略規(guī)定線程如何解釋某個中斷請求---當(dāng)發(fā)現(xiàn)中斷請求時扛门，應(yīng)該做哪些工作，哪些工作單元對于中斷來說是原子性操作纵寝，以及以多快的速度來響應(yīng)中斷论寨。

處理不可中斷的阻塞

• 不可中斷的阻塞方法
• 不可中斷的阻塞方法