线程中断Interrupt
前言
线程中断是一个很重要的概念，通常，取消一个任务的执行，最好的，同时也是最合理的方法，就是通过中断。
Interrupt status & InterruptedException
java线程的中断机制为我们提供了一个契机，使被中断的线程能够有机会从当前的任务中跳脱出来。而中段机制的最核心的两个概念就是interrupt status和InterruptedException。
java中对于中断的大部分操作无外乎以下两点：
1.设置或清除中断标志位
2.抛出InterruptedException
interrupt status
在Java中，每一个线程都有一个中断标志位，表示了当前线程是否处于被中断状态，我们可以把这个标志为理解成一个boolean类型的变量，当我们中断一个线程时，将该标志位设为true，当我们清除中断状态时，将其设置为false。
然而，在Thread线程类里面，并没有类似中断标志位的属性，但是提供了获取中断标志位的接口：
//查询是否中断，会重置中断状态
public static native boolean interrupted();
//查询是否中断，不会重置中断状态
public native boolean isInterrupted();
可见，isInterrupted()和interrupted()方法只涉及到中断状态的查询，最多时多加一步重置中断状态，并不牵涉到InterruptedException。
不过值得一提的时，在我们能使用到的public方法中,interrupeted()方法是我们清除中断的唯一方法。
InterruptedException
/**
* Thrown when a thread is waiting, sleeping, or otherwise occupied,
* and the thread is interrupted, either before or during the activity.
* Occasionally a method may wish to test whether the current
* thread has been interrupted, and if so, to immediately throw
* this exception. The following code can be used to achieve
* this effect:
* <pre>
* if (Thread.interrupted()) // Clears interrupted status!
* throw new InterruptedException();
* </pre>
*
* @author Frank Yellin
* @see java.lang.Object#wait()
* @see java.lang.Object#wait(long)
* @see java.lang.Object#wait(long, int)
* @see java.lang.Thread#sleep(long)
* @see java.lang.Thread#interrupt()
* @see java.lang.Thread#interrupted()
* @since JDK1.0
*/
public
class InterruptedException extends Exception {
private static final long serialVersionUID = 6700697376100628473L;
/**
* Constructs an <code>InterruptedException</code> with no detail message.
*/
public InterruptedException() {
super();
}
/**
* Constructs an <code>InterruptedException</code> with the
* specified detail message.
*
* @param s the detail message.
*/
public InterruptedException(String s) {
super(s);
}
}
上面的注释是说，在线程处于waiting,sleeping
甚至是正在运行的过程种，如果被中断了，就可以抛出该异常，我们来看看抛出interruptedException异常的方法：
1）wait(long timeout)方法中的InterruptedException
@param timeout the maximum time to wait in milliseconds.
* @throws IllegalArgumentException if the value of timeout is
* negative.
* @throws IllegalMonitorStateException if the current thread is not
* the owner of the object's monitor.
* @throws InterruptedException if any thread interrupted the
* current thread before or while the current thread
* was waiting for a notification. The <i>interrupted
* status</i> of the current thread is cleared when
* this exception is thrown.
* @see java.lang.Object#notify()
* @see java.lang.Object#notifyAll()
*/
// Android-changed: Implement wait(long) non-natively.
// public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException;
public final void wait(long timeout) throws InterruptedException {
wait(timeout, 0);
}
该方法的注释中提到，如果在有别的线程在当前线程进入waiting状态之前或者已经进入waiting状态之后中断了当前线程，该方法就会抛出InterruptedException，同时，抛出异常后，当前线程的中断状态也会被清除。
2）sleep(long millis)方法中的InterruptedException
/**
* Causes the currently executing thread to sleep (temporarily cease
* execution) for the specified number of milliseconds, subject to
* the precision and accuracy of system timers and schedulers. The thread
* does not lose ownership of any monitors.
*
* @param millis
* the length of time to sleep in milliseconds
*
* @throws IllegalArgumentException
* if the value of {@code millis} is negative
*
* @throws InterruptedException
* if any thread has interrupted the current thread. The
* <i>interrupted status</i> of the current thread is
* cleared when this exception is thrown.
*/
// BEGIN Android-changed: Implement sleep() methods using a shared native implementation.
public static void sleep(long millis) throws InterruptedException {
sleep(millis, 0);
}
与上面的wait方法一致，如果当前线程被中断了，sleep方法会抛出InterruptedException，并且清除中断状态。
如果有其他地方直接或间接的调用了这两个方法，那么他们自然也会在线程被中断的时候抛出InterruptedException,并且清除中断状态。例如：
- wait()
- wait(long timeout,int nanos)
- sleep(long timeout,int nanos)
- join
值得注意的是，虽然这些方法会抛出InterruptedException，但是并不会终止当前线程的执行，当前线程可以选择忽略这个异常。
也就是说，无论设置interrupted status还是抛出InterruptedException,它们都是給当前线程的建议，当前线程可以选择采纳或者不采纳，它们并不会影响当前线程的执行。
至于在收到这些中断的建议后，当前线程要怎么处理，也完全取决于当前线程。
Interrupt
上面我们说了怎么检测(以及清除)一个线程的中断状态，提到当一个线程被中断后，有一些方法会抛出InterruptedException。
下面我们就来看看怎么中断一个线程。
要中断一个线程，只需要调用该线程的interrupt方法，源码如下:
/**
* Interrupts this thread.
*
* <p> Unless the current thread is interrupting itself, which is
* always permitted, the {@link #checkAccess() checkAccess} method
* of this thread is invoked, which may cause a {@link
* SecurityException} to be thrown.
*
* <p> If this thread is blocked in an invocation of the {@link
* Object#wait() wait()}, {@link Object#wait(long) wait(long)}, or {@link
* Object#wait(long, int) wait(long, int)} methods of the {@link Object}
* class, or of the {@link #join()}, {@link #join(long)}, {@link
* #join(long, int)}, {@link #sleep(long)}, or {@link #sleep(long, int)},
* methods of this class, then its interrupt status will be cleared and it
* will receive an {@link InterruptedException}.
*
* <p> If this thread is blocked in an I/O operation upon an {@link
* java.nio.channels.InterruptibleChannel InterruptibleChannel}
* then the channel will be closed, the thread's interrupt
* status will be set, and the thread will receive a {@link
* java.nio.channels.ClosedByInterruptException}.
*
* <p> If this thread is blocked in a {@link java.nio.channels.Selector}
* then the thread's interrupt status will be set and it will return
* immediately from the selection operation, possibly with a non-zero
* value, just as if the selector's {@link
* java.nio.channels.Selector#wakeup wakeup} method were invoked.
*
* <p> If none of the previous conditions hold then this thread's interrupt
* status will be set. </p>
*
* <p> Interrupting a thread that is not alive need not have any effect.
*
* @throws SecurityException
* if the current thread cannot modify this thread
*
* @revised 6.0
* @spec JSR-51
*/
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();
}
首先说明这个函数的目的是中断这个线程，这个this thread,当然指的就是该方法所属的线程对象所代表的线程。一个线程总是被允许中断自己，但是我们如果想要在一个线程中中断另外一个线程的执行，就需要先通过checkAccess()检查权限。这有可能抛出SecurityException异常。
由于sleep,join wait这些方法抛出InterruptedException异常后，会同时清除中断标志位，因此当我们此时不想或无法传递InterruptedException异常，也不该对异常做任何处理时，我们最好通过再次调用interrupt来恢复中断的状态，以供上层调用者处理。
如果线程没有因为上面的函数调用而进入阻塞状态的话，那么中断这个线程仅仅会设置它的中断标志位(而不会抛出InterruptedException)
中断一个已经终止的线程不会有任何影响。
注释看完了之后我们再来看看代码部分，其实整个方法的核心调用就是interrupt0()方法，而它是一个native方法：
@FastNative
private native void interrupt0();
这个方法所做的事情很简单：
Just to set the interrupt flag
所以，至此我们明白了，所谓中断一个线程，其实并不是让一个线程停止运行，仅仅是将线程的中断标志设为true，或者在某些特定的情况下抛出一个InterruptedException,它并不会直接将一下线程停掉，在被中断的线程的角度来看，仅仅是自己的中断标志位被设为了true，或者自己所执行的代码抛出了一个InterruptedException异常，仅此而已。
终止一个线程
既然上面我们提到了，中断一个线程并不会使得该线程停止执行，那么我们该怎样终止一个线程的执行呢？早期的java中提供了stop()方法来停止一个线程，但是这个方法是不安全的，所以已经被废弃了。现在终止一个线程，基本上只能靠"曲线救国"式的中断来实现。
终止处于阻塞状态的线程
前面我们说过，当一个线程因为调用wait,sleep,join方法而进入阻塞状态后，若在这时中断这个线程，则这些方法将会抛出InterruptedException异常，我们可以利用这个异常，使线程跳出阻塞状态，从而终止线程。
@Override
public void run() {
while(true) {
try {
// do some task
// blocked by calling wait/sleep/join
} catch (InterruptedException ie) {
// 如果该线程被中断，则会抛出InterruptedException异常
// 我们通过捕获这个异常，使得线程从block状态退出
break; // 这里使用break, 可以使我们在线程中断后退出死循环，从而终止线程。
}
}
}
终止处于运行状态的线程
与中断一个处于阻塞状态所不同的是，中断一个处于运行状态的线程只会将该线程的中断标志位设为true，而并不会抛出InterruptedException异常，为了能在运行过程中感知到线程已经被中断了，我们只能通过不断地检查中断标志位来实现：
@Override
public void run() {
while (!isInterrupted()) {
// do some task...
}
}
这里，我们每次循环都会先检查中断标志位，只有当前线程被中断了，isInterrupted()方法就会返回true，从而终止循环。
终止一个Alive的线程
上面我们分别介绍了怎样终止一个处于阻塞状态或运行状态的线程，如果我们将这两种方法结合起来，那么就可以同时应对这两种情况，从而能够终止任意一个存活的线程：
@Override
public void run() {
try {
// 1. isInterrupted() 用于终止一个正在运行的线程。
while (!isInterrupted()) {
// 执行任务...
}
} catch (InterruptedException ie) {
// 2. InterruptedException异常用于终止一个处于阻塞状态的线程
}
}
不过使用者两者的组合一定要注意，wait,sleep,join等方法抛出InterruptedException有一个副作用，清除当前的中断标志位，所以不要在异常抛出后不做任何处理，而寄望于用isInterrupted()方法来判断，因为中断标志位已经被重置了，所以下面这种写法是不对的：
@Override
public void run() {
//isInterrupted() 用于终止一个正在运行的线程。
while (!isInterrupted()) {
try {
// 执行任务...
}
} catch (InterruptedException ie) {
// 在这里不做任何处理，仅仅依靠isInterrupted检测异常
}
}
}
这个方法中，在catch块中我们检测到异常后没有使用break方法跳出循环，而此时中断状态已经重置，当我们再去调用isInterrupted，依旧会返回false,故线程依然会在while循环中执行，无法被中断
总结
Java没有提供一种安全直接的方法来停止某个线程，但是提供了中断机制。对于被中断的线程，中断只是一个建议，至于收到这个建议后线程要采取什么措施，完全由线程自己决定。
中断机制的核心在于中断状态和InterruptedException异常
中断状态:
- 设置一个中断状态: Thread#interrupt
- 清除一个中断状态: Thread.interrupted
Thread.interrupted方法同时会返回线程原来的中断的状态。
如果仅仅想查看线程当前的中断状态而不清除原来的状态，则应该使用Thread#isInterrupted。
某些阻塞方法在抛出InterruptedException异常后，会同时清除中断状态。若不能对该异常做出处理也无法向上层抛出，则应该通过再次调用interrupt方法恢复中断状态，以供上层处理，通常情况下我们都不应该屏蔽中断请求。
中断异常:
中断异常一般是线程被中断后，在一些block类型的方法(如wait,sleep,join)中抛出。
我们可以使用Thread#interrupt中断一个线程，被中断的线程所受的影响为以下两种之一:
若被中断前，该线程处于非阻塞状态，那么该线程的中断状态被设为true, 除此之外，不会发生任何事。
若被中断前，该线程处于阻塞状态(调用了wait,sleep,join等方法)，那么该线程将会立即从阻塞状态中退出，并抛出一个InterruptedException异常，同时，该线程的中断状态被设为false, 除此之外，不会发生任何事。
无论是中断状态的改变还是InterruptedException被抛出，这些都是当前线程可以感知到的"建议"，如果当前线程选择忽略这些建议(例如简单地catch住异常继续执行)，那么中断机制对于当前线程就没有任何影响，就好像什么也没有发生一样。
所以，中断一个线程，只是传递了请求中断的消息，并不会直接阻止一个线程的运行。
