Java线程中断interrupt和LockSupport的方法是什么

目录

1. 引言
2. 线程中断的基本概念
   • 2.1 什么是线程中断
   • 2.2 线程中断的作用
3. Java中的线程中断机制
   • 3.1 interrupt()方法
   • 3.2 isInterrupted()方法
   • 3.3 interrupted()方法
4. 线程中断的应用场景
   • 4.1 中断阻塞线程
   • 4.2 中断非阻塞线程
5. LockSupport工具类
   • 5.1 park()和unpark()方法
   • 5.2 LockSupport与线程中断的关系
6. 线程中断与LockSupport的结合使用
   • 6.1 使用LockSupport实现线程中断
   • 6.2 使用LockSupport实现线程挂起与恢复
7. 线程中断的注意事项
   • 7.1 中断状态的清除
   • 7.2 中断与线程终止
8. 总结

引言

在多线程编程中，线程的中断机制是一个非常重要的概念。Java提供了interrupt()方法来实现线程的中断，而LockSupport工具类则提供了更为灵活的线程挂起与恢复机制。本文将详细介绍Java中的线程中断机制以及LockSupport工具类的使用方法，并通过实例演示如何在实际编程中应用这些技术。

线程中断的基本概念

什么是线程中断

线程中断是一种协作机制，用于通知线程应该停止当前的操作。与强制终止线程不同，中断机制允许线程在接收到中断信号后，自行决定如何处理中断请求。线程可以选择立即停止、继续执行或执行一些清理操作后再停止。

线程中断的作用

线程中断的主要作用是提供一种优雅的方式来终止线程。通过中断机制，线程可以在适当的时候响应中断请求，避免因强制终止而导致资源泄漏或数据不一致的问题。

Java中的线程中断机制

interrupt()方法

interrupt()方法是Java中用于中断线程的主要方法。调用该方法会将目标线程的中断状态设置为true，但并不会立即终止线程。线程需要自行检查中断状态并做出相应的处理。

public void interrupt() {
    if (this != Thread.currentThread())
        checkAccess();

    synchronized (blockerLock) {
        Interruptible b = blocker;
        if (b != null) {
            interrupt0();           // Just to set the interrupt flag
            b.interrupt(this);
            return;
        }
    }
    interrupt0();
}

isInterrupted()方法

isInterrupted()方法用于检查线程的中断状态。如果线程的中断状态为true，则返回true，否则返回false。该方法不会清除中断状态。

public boolean isInterrupted() {
    return isInterrupted(false);
}

interrupted()方法

interrupted()方法用于检查当前线程的中断状态，并清除中断状态。如果当前线程的中断状态为true，则返回true并将中断状态清除为false，否则返回false。

public static boolean interrupted() {
    return currentThread().isInterrupted(true);
}

线程中断的应用场景

中断阻塞线程

当线程处于阻塞状态时（如调用Thread.sleep()、Object.wait()、Thread.join()等方法），调用interrupt()方法会抛出InterruptedException异常，并清除中断状态。此时，线程可以通过捕获异常来处理中断请求。

public class InterruptExample {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            try {
                Thread.sleep(5000);
            } catch (InterruptedException e) {
                System.out.println("Thread was interrupted!");
            }
        });

        thread.start();
        thread.interrupt();
    }
}

中断非阻塞线程

对于非阻塞线程，可以通过定期检查中断状态来处理中断请求。线程可以在执行任务的过程中调用isInterrupted()方法来检查中断状态，并根据中断状态决定是否继续执行。

public class InterruptExample {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
                // 执行任务
            }
            System.out.println("Thread was interrupted!");
        });

        thread.start();
        thread.interrupt();
    }
}

LockSupport工具类

park()和unpark()方法

LockSupport工具类提供了park()和unpark()方法，用于实现线程的挂起与恢复。park()方法用于挂起当前线程，直到调用unpark()方法或线程被中断。unpark()方法用于恢复指定线程的执行。

public class LockSupportExample {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            System.out.println("Thread is parked");
            LockSupport.park();
            System.out.println("Thread is unparked");
        });

        thread.start();
        LockSupport.unpark(thread);
    }
}

LockSupport与线程中断的关系

LockSupport的park()方法会响应线程的中断请求。如果线程在调用park()方法时被中断，park()方法会立即返回，并且不会抛出InterruptedException异常。此时，线程可以通过检查中断状态来处理中断请求。

public class LockSupportExample {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            System.out.println("Thread is parked");
            LockSupport.park();
            if (Thread.currentThread().isInterrupted()) {
                System.out.println("Thread was interrupted!");
            } else {
                System.out.println("Thread is unparked");
            }
        });

        thread.start();
        thread.interrupt();
    }
}

线程中断与LockSupport的结合使用

使用LockSupport实现线程中断

通过结合使用LockSupport和线程中断机制，可以实现更为灵活的线程控制。例如，可以在线程执行任务的过程中调用LockSupport.park()方法挂起线程，并在需要中断线程时调用interrupt()方法。

public class LockSupportInterruptExample {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
                // 执行任务
                LockSupport.park();
                if (Thread.currentThread().isInterrupted()) {
                    System.out.println("Thread was interrupted!");
                }
            }
        });

        thread.start();
        thread.interrupt();
    }
}

使用LockSupport实现线程挂起与恢复

LockSupport还可以用于实现线程的挂起与恢复。例如，可以在线程执行任务的过程中调用LockSupport.park()方法挂起线程，并在需要恢复线程时调用LockSupport.unpark()方法。

public class LockSupportSuspendResumeExample {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            System.out.println("Thread is parked");
            LockSupport.park();
            System.out.println("Thread is unparked");
        });

        thread.start();
        LockSupport.unpark(thread);
    }
}

线程中断的注意事项

中断状态的清除

在使用interrupted()方法检查中断状态时，需要注意该方法会清除中断状态。因此，如果需要保留中断状态，应使用isInterrupted()方法。

中断与线程终止

线程中断并不会立即终止线程，线程需要自行处理中断请求。如果线程没有正确处理中断请求，可能会导致线程无法正常终止。

总结

Java中的线程中断机制和LockSupport工具类为多线程编程提供了强大的支持。通过合理使用这些技术，可以实现线程的优雅终止、挂起与恢复，从而提高程序的健壮性和可维护性。在实际编程中，应根据具体需求选择合适的线程控制方式，并注意处理中断状态，以避免潜在的问题。