5个步骤,教你瞬间明白线程和线程安全

发表于:2018-9-11 09:41  作者:佚名   来源:oschina博客

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  什么是线程中断?
  在我们的Java程序中其实有不止一条执行线程,只有当所有的线程都运行结束的时候,这个Java程序才算运行结束。 官方的话给你描述一下:当所有的非守护线程运行结束时,或者其中一个线程调用了System.exit()方法时,这个Java程序才能运行结束。
  线程中断的应用场景
  我们先来举一个例子,比如我们现在在下载一个500多M的大片,我们点击开始下载,那个这个时候就等于开启了一个线程去下载我们的文件,然而这个时候我们的网速不是很给力,几十KB的在这跑,作为一个年轻人我是等不了了,我不下来,那么这个时候我们第一个操作就是结束掉这个下载文件的操作,其实更接近程序的来说,这个时候我们就需要把这个线程给中断了。
   
  我们接下来写一下这个下载的代码,看一下如何中断一个线程,这里我已经默认你们已经掌握了如何创建一个线程了,这段程序我们模拟下载,最开始获取系统时间,然后进入循环每次获取系统时间,如果时间超过10秒我们就中断线程,不在继续下载,下载速度时每秒1M:
  public void run() {
  int number = 0;
  // 记录程序开始的时间
  Long start = System.currentTimeMillis();
  while (true) {
  // 每次执行一次结束的时间
  Long end = System.currentTimeMillis();
  // 获取时间差
  Long interval = end - start;
  // 如果时间超过了10秒,那么我们就结束下载
  if (interval >= 10000) {
  // 中断线程
  interrupted();
  System.err.println("太慢了,我不下了");
  return;
  } else if (number >= 500) {
  System.out.println("文件下载完成");
  // 中断线程
  interrupted();
  return;
  }
  number++;
  System.out.println("已下载" + number + "M");
  try {
  Thread.sleep(2000);
  } catch (InterruptedException e) {
  e.printStackTrace();
  }
  }
  }

  中断线程的方式
  Thread类中给我们提供了中断线程的方法,我们先来看下这个方法到底是如何让线程中断的:
  public static boolean interrupted() {
  return currentThread().isInterrupted(true);
  }
  这个方法是检查当前线程是否被中断,中断返回true,未中断返回false
  private native boolean isInterrupted(boolean ClearInterrupted);
  通过查看源码我们可以发现,中断线程就是通过调用检查线程是否被中断的方法,把值设为true。这个时候你再去调用检查线程是否中断的方法时就返回true了。
  这里大家需要注意一个问题:Thread.interrupted()方法只是修改了当前线程的状态告诉他被中断了,但是对于非阻塞中的线程,只是改变了中断状态,即 Thread.isInterrupted()返回true,对于可取消的阻塞状态中的线程,例如等待在这些函数上的线程 ,Thread.sleep(),这个线程收到中断信号之后就会抛出InterruptedException异常,同时会把中断状态设置为true。
  线程睡眠引起InterruptedException异常的原因
  其实这样说大家也是一知半解,我就写一个错误的示例,大家来看一下,把这个问题彻底的搞清楚:
  public void run() {
  int number = 0;
  while (true) {
  // 检查线程是否被中断,中断就停止下载
  if (isInterrupted()) {
  System.err.println("太慢了,我不下了");
  return;
  } else if (number >= 500) {
  System.out.println("下载完成");
  return;
  }
  number++;
  System.out.println("已下载" + number + "M");
  try {
  Thread.sleep(2000);
  } catch (InterruptedException e) {
  e.printStackTrace();
  }
  }
  }
  这是我们的主程序,等待10秒后中断线程
  public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
  Thread thread = new PrimeGenerator();
  // 启动线程
  thread.start();
  // 等待10秒后中断线程
  Thread.sleep(1000);
  // 中断线程
  thread.interrupt();
  }
  看起来很通常的一个程序,但是事实却并非你看到的样子,其实这段代码是会抛出InterruptedException异常的,我们来分析原因。
   
  这里我们先要了解Thread.interrupt()方法不会中断一个正在运行的线程,调用Thread.sleep()方法时,这个时候就不再占用CPU,我们来分析下我们这个程序,我们下载是要等待10秒,每次下载的速度是0.5M/S,也就是当我们下载到5M的时候等待时间已经到了,这个时候调用Thread.interrupt()方法中断线程,但是run()方法中的睡眠还要接着往下执行,它是不会因为中断而放弃执行下面的代码的,那么这个时候当它再执行Thread.sleep()的时候就会抛出InterruptedException异常,因为当前的线程已经被中断了。
   
  说到这里,你是否已经明白产生这个异常的原因了?另外还有另外的两个原因致使线程产生InterruptedException异常的原因,wait()、join()两个方法使用不当也会引起线程抛出该异常。
  查看线程是否中断的两种方式
  在Thread类中有一个方法interrupted()可以用来检查当前线程时候被中断,还有isInterrupted()方法可以用来检查当前线程是否被中断。
  中断线程的方法其实底层就是将这个属性设置为true,isInterrupted()方法只是返回了这个属性值而已。
  这两个方法有一个区别就是isInterrupted()不能改变interrupted()的属性值,但是interrupted()方法却能改变interrupted的属性值,所以在判断一个线程时候被中断的时候我们更推荐使用isInterrupted()。

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