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线程中断与InterruptedException异常处理

在线程编程中，线程中断是一个非常重要的概念。了解线程中断的原理和应用，可以帮助开发者更好地管理线程的生命周期，提升程序的稳定性和性能。

线程的状态与阻塞

线程在运行过程中会经历多种状态。这些状态决定了线程是否能够继续执行任务。了解线程的状态有助于我们更好地理解线程中断的机制。

线程的状态包括：

• 初始 (NEW)：新建线程尚未调用 start() 方法。
• 运行 (RUNNABLE)：线程处于就绪状态，准备执行任务。
• 阻塞 (BLOCKED)：线程因等待资源（如锁、I/O）而暂停执行。
• 等待 (WAITING)：线程因等待通知（notify() 或 notifyAll()）而处于休眠状态。
• 超时等待 (TIME_WAITING)：线程因调用 wait() 方法超时而处于休眠状态。
• 终止 (TERMINATED)：线程任务完成或被终止。

线程阻塞通常发生在以下场景：

• 等待阻塞：线程调用 wait() 方法，释放所有资源，进入等待池，需其他线程调用 notify() 或 notifyAll() 才能唤醒。
• 同步阻塞：线程尝试获取同步锁时，因锁被占用而进入阻塞状态。
• 其他阻塞：线程调用 sleep()、join() 或等待I/O操作完成时，进入阻塞状态。

线程中断

线程中断机制允许一个线程在运行中被另一个线程中断，中断的意义在于可以在不等待阻塞线程完成任务的情况下，提前终止任务。

线程中断的实现机制包括：

• 每个线程都有一个 boolean 标志，表示是否请求中断，默认为 false。
• 调用 interrupt() 方法可以将目标线程的 boolean 标志设置为 true，表明中断请求已发送。
• 线程可以通过 isInterrupted() 方法检查自身的中断标志状态。

线程中断的处理方式：

• 阻塞方法：如果线程处于阻塞状态（如 sleep()、join()），调用 interrupt() 会立即将线程从阻塞状态中唤醒，并抛出 InterruptedException 异常。抛出异常的同时，线程的 boolean 标志会被重置为 false。
• 非阻塞方法：线程可以通过 isInterrupted() 检查中断标志，或者调用 interrupted() 方法检测。需要注意的是，静态方法 interrupted() 会重置标志为 false。

处理InterruptedException异常

在捕获 InterruptedException 异常时，开发者需要谨慎处理中断标志，以确保程序能够正确响应中断请求。

处理步骤：

代码示例

以下是一个使用 Runnable 接口实现线程中断的示例：

public class InterrupTest implements Runnable {
    public void run() {
        try {
            while (true) {
                Boolean a = Thread.currentThread().isInterrupted();
                System.out.println("in run() - about to sleep for 20 seconds-------" + a);
                Thread.sleep(20000);
                System.out.println("in run() - woke up");
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            // Restore the interrupted status
            Thread.currentThread().interrupt();
            Boolean c = Thread.interrupted();
            Boolean d = Thread.interrupted();
            System.out.println("c=" + c);
            System.out.println("d=" + d);
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        InterrupTest si = new InterrupTest();
        Thread t = new Thread(si);
        t.start();
        try {
            Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("in main() - interrupting other thread");
        t.interrupt();
        System.out.println("in main() - leaving");
    }
}

输出结果：

in run() - about to sleep for 20 seconds-------false
in main() - interrupting other thread
in main() - leaving
c=true
d=false

注意事项

线程中断和 InterruptedException 异常的处理是线程编程中的核心知识。通过正确使用中断机制，可以显著提升线程程序的响应性和稳定性。

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