停止Java線程，小心interrupt()方法

轉自http://www.blogjava.NET/jinfeng_wang/archive/2008/04/27/196477.html?

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程序是很簡易的。然而，在編程人員面前，多線程呈現出了一組新的難題，如果沒有被恰當的解決，將導致意外的行為以及細微的、難以發現的錯誤。
　　在本篇文章中，我們針對這些難題之一：如何中斷一個正在運行的線程。?

背景?
??? 中斷（Interrupt）一個線程意味著在該線程完成任務之前停止其正在進行的一切，有效地中止其當前的操作。線程是死亡、還是等待新的任務或是繼續運行至下一步，就取決于這個程序。雖然初次看來它可能顯得簡單，但是，你必須進行一些預警以實現期望的結果。你最好還是牢記以下的幾點告誡。?

??? 首先，忘掉Thread.stop方法。雖然它確實停止了一個正在運行的線程，然而，這種方法是不安全也是不受提倡的，這意味著，在未來的Java版本中，它將不復存在。?

??? 一些輕率的家伙可能被另一種方法Thread.interrupt所迷惑。盡管，其名稱似乎在暗示著什么，然而，這種方法并不會中斷一個正在運行的線程（待會將進一步說明），正如Listing A中描述的那樣。它創建了一個線程，并且試圖使用Thread.interrupt方法停止該線程。Thread.sleep()方法的調用，為線程的初始化和中止提供了充裕的時間。線程本身并不參與任何有用的操作。?
Listing A?

[java]?view plaincopy  
 class?Example1?extends?Thread?{??
 ????????????boolean?stop=false;??
 ????????????public?static?void?main(?String?args[]?)?throws?Exception?{??
 ????????????Example1?thread?=?new?Example1();??
 ????????????System.out.println(?"Starting?thread..."?);??
 ????????????thread.start();??
 ????????????Thread.sleep(?3000?);??
 ????????????System.out.println(?"Interrupting?thread..."?);??
 ????????????thread.interrupt();??
 ????????????Thread.sleep(?3000?);??
 ????????????System.out.println("Stopping?application..."?);??
 ????????????//System.exit(0);??
 ????????????}??
 ????????????public?void?run()?{??
 ????????????while(!stop){??
 ????????????System.out.println(?"Thread?is?running..."?);??
 ????????????long?time?=?System.currentTimeMillis();??
 ????????????while((System.currentTimeMillis()-time?<?1000))?{??
 ????????????}??
 ????????????}??
 ????????????System.out.println("Thread?exiting?under?request..."?);??
 ????????????}??
 ????????????}??

如果你運行了Listing A中的代碼，你將在控制臺看到以下輸出：?

Starting thread...?

Thread is running...?

Thread is running...?

Thread is running...?

Interrupting thread...?

Thread is running...?

Thread is running...?

Thread is running...?

Stopping application...?

Thread is running...?

Thread is running...?

Thread is running...?
...............................?
甚至，在Thread.interrupt()被調用后，線程仍然繼續運行。?

真正地中斷一個線程?

??? 中斷線程最好的，最受推薦的方式是，使用共享變量（shared variable）發出信號，告訴線程必須停止正在運行的任務。線程必須周期性的核查這一變量（尤其在冗余操作期間），然后有秩序地中止任務。Listing B描述了這一方式。?

Listing B?

[java]?view plaincopy  
 class?Example2?extends?Thread?{??
 ??volatile?boolean?stop?=?false;??
 ??public?static?void?main(?String?args[]?)?throws?Exception?{??
 ???Example2?thread?=?new?Example2();??
 ???System.out.println(?"Starting?thread..."?);??
 ???thread.start();??
 ???Thread.sleep(?3000?);??
 ???System.out.println(?"Asking?thread?to?stop..."?);??
 ??
 ???thread.stop?=?true;??
 ???Thread.sleep(?3000?);??
 ???System.out.println(?"Stopping?application..."?);??
 ???//System.exit(?0?);??
 ??}??
 ??
 ??public?void?run()?{??
 ????while?(?!stop?)?{??
 ?????System.out.println(?"Thread?is?running..."?);??
 ??????long?time?=?System.currentTimeMillis();??
 ??????while?(?(System.currentTimeMillis()-time?<?1000)?&&?(!stop)?)?{??
 ??????}??
 ????}??
 ???System.out.println(?"Thread?exiting?under?request..."?);??
 ??}??
 }??

運行Listing B中的代碼將產生如下輸出（注意線程是如何有秩序的退出的）?

Starting thread...?

Thread is running...?

Thread is running...?

Thread is running...?

Asking thread to stop...?

Thread exiting under request...?

Stopping application...?

?? 雖然該方法要求一些編碼，但并不難實現。同時，它給予線程機會進行必要的清理工作，這在任何一個多線程應用程序中都是絕對需要的。請確認將共享變量定義成volatile 類型或將對它的一切訪問封入同步的塊/方法（synchronized blocks/methods）中。?

到目前為止一切順利!但是，當線程等待某些事件發生而被阻塞，又會發生什么？當然，如果線程被阻塞，它便不能核查共享變量，也就不能停止。這在許多情況下會發生，例如調用Object.wait()、ServerSocket.accept()和DatagramSocket.receive()時，這里僅舉出一些。?

他們都可能永久的阻塞線程。即使發生超時，在超時期滿之前持續等待也是不可行和不適當的，所以，要使用某種機制使得線程更早地退出被阻塞的狀態。?

很不幸運，不存在這樣一種機制對所有的情況都適用，但是，根據情況不同卻可以使用特定的技術。在下面的環節，我將解答一下最普遍的例子。?

使用Thread.interrupt()中斷線程?

? 正如Listing A中所描述的，Thread.interrupt()方法不會中斷一個正在運行的線程。這一方法實際上完成的是，在線程受到阻塞時拋出一個中斷信號，這樣線程就得以退出阻塞的狀態。更確切的說，如果線程被Object.wait, Thread.join和Thread.sleep三種方法之一阻塞，那么，它將接收到一個中斷異常（InterruptedException），從而提早地終結被阻塞狀態。?

??? 因此，如果線程被上述幾種方法阻塞，正確的停止線程方式是設置共享變量，并調用interrupt()（注意變量應該先設置）。如果線程沒有被阻塞，這時調用interrupt()將不起作用；否則，線程就將得到異常（該線程必須事先預備好處理此狀況），接著逃離阻塞狀態。在任何一種情況中，最后線程都將檢查共享變量然后再停止。Listing C這個示例描述了該技術。?

Listing C?

[java]?view plaincopy  
 class?Example3?extends?Thread?{??
 ??volatile?boolean?stop?=?false;??
 ??public?static?void?main(?String?args[]?)?throws?Exception?{??
 ???Example3?thread?=?new?Example3();??
 ???System.out.println(?"Starting?thread..."?);??
 ???thread.start();??
 ???Thread.sleep(?3000?);??
 ???System.out.println(?"Asking?thread?to?stop..."?);??
 ???thread.stop?=?true;//如果線程阻塞，將不會檢查此變量??
 ???thread.interrupt();??
 ???Thread.sleep(?3000?);??
 ???System.out.println(?"Stopping?application..."?);??
 ???//System.exit(?0?);??
 ??}??
 ??
 ??public?void?run()?{??
 ????while?(?!stop?)?{??
 ?????System.out.println(?"Thread?running..."?);??
 ??????try?{??
 ??????Thread.sleep(?1000?);??
 ??????}?catch?(?InterruptedException?e?)?{??
 ??????System.out.println(?"Thread?interrupted..."?);??
 ??????}??
 ????}??
 ???System.out.println(?"Thread?exiting?under?request..."?);??
 ??}??
 }??

一旦Listing C中的Thread.interrupt()被調用，線程便收到一個異常，于是逃離了阻塞狀態并確定應該停止。運行以上代碼將得到下面的輸出：?

Starting thread...?

Thread running...?

Thread running...?

Thread running...?

Asking thread to stop...?

Thread interrupted...?

Thread exiting under request...?

Stopping application...?

中斷I/O操作?
??? 然而，如果線程在I/O操作進行時被阻塞，又會如何？I/O操作可以阻塞線程一段相當長的時間，特別是牽扯到網絡應用時。例如，服務器可能需要等待一個請求（request），又或者，一個網絡應用程序可能要等待遠端主機的響應。?

如果你正使用通道（channels）（這是在Java 1.4中引入的新的I/O API），那么被阻塞的線程將收到一個ClosedByInterruptException異常。如果情況是這樣，其代碼的邏輯和第三個例子中的是一樣的，只是異常不同而已。?

但是，你可能正使用Java1.0之前就存在的傳統的I/O，而且要求更多的工作。既然這樣，Thread.interrupt()將不起作用，因為線程將不會退出被阻塞狀態。Listing D描述了這一行為。盡管interrupt()被調用，線程也不會退出被阻塞狀態?

Listing D?

[java]?view plaincopy  
 import?java.io.*;??
 class?Example4?extends?Thread?{??
 ??public?static?void?main(?String?args[]?)?throws?Exception?{??
 ????Example4?thread?=?new?Example4();??
 ???System.out.println(?"Starting?thread..."?);??
 ???thread.start();??
 ???Thread.sleep(?3000?);??
 ???System.out.println(?"Interrupting?thread..."?);??
 ???thread.interrupt();??
 ???Thread.sleep(?3000?);??
 ???System.out.println(?"Stopping?application..."?);??
 ???//System.exit(?0?);??
 ??}??
 ??
 ??public?void?run()?{??
 ???ServerSocket?socket;??
 ????try?{??
 ??????socket?=?new?ServerSocket(7856);??
 ????}?catch?(?IOException?e?)?{??
 ?????System.out.println(?"Could?not?create?the?socket..."?);??
 ??????return;??
 ????}??
 ????while?(?true?)?{??
 ?????System.out.println(?"Waiting?for?connection..."?);??
 ??????try?{??
 ???????Socket?sock?=?socket.accept();??
 ??????}?catch?(?IOException?e?)?{??
 ??????System.out.println(?"accept()?failed?or?interrupted..."?);??
 ??????}??
 ????}??
 ??}??
 }??

?很幸運，Java平臺為這種情形提供了一項解決方案，即調用阻塞該線程的套接字的close()方法。在這種情形下，如果線程被I/O操作阻塞，該線程將接收到一個SocketException異常，這與使用interrupt()方法引起一個InterruptedException異常被拋出非常相似。?

唯一要說明的是，必須存在socket的引用（reference），只有這樣close()方法才能被調用。這意味著socket對象必須被共享。Listing E描述了這一情形。運行邏輯和以前的示例是相同的。?

Listing E?

[java]?view plaincopy  
 import?java.net.*;??
 import?java.io.*;??
 class?Example5?extends?Thread?{??
 ??volatile?boolean?stop?=?false;??
 ??volatile?ServerSocket?socket;??
 ??public?static?void?main(?String?args[]?)?throws?Exception?{??
 ????Example5?thread?=?new?Example5();??
 ???System.out.println(?"Starting?thread..."?);??
 ???thread.start();??
 ???Thread.sleep(?3000?);??
 ???System.out.println(?"Asking?thread?to?stop..."?);??
 ???thread.stop?=?true;??
 ???thread.socket.close();??
 ???Thread.sleep(?3000?);??
 ???System.out.println(?"Stopping?application..."?);??
 ???//System.exit(?0?);??
 ??}??
 ??public?void?run()?{??
 ????try?{??
 ??????socket?=?new?ServerSocket(7856);??
 ????}?catch?(?IOException?e?)?{??
 ?????System.out.println(?"Could?not?create?the?socket..."?);??
 ??????return;??
 ????}??
 ????while?(?!stop?)?{??
 ?????System.out.println(?"Waiting?for?connection..."?);??
 ??????try?{??
 ???????Socket?sock?=?socket.accept();??
 ??????}?catch?(?IOException?e?)?{??
 ??????System.out.println(?"accept()?failed?or?interrupted..."?);??
 ??????}??
 ????}??
 ???System.out.println(?"Thread?exiting?under?request..."?);??
 ??}??
 }??

以下是運行Listing E中代碼后的輸出：?

Starting thread...?

Waiting for connection...?

Asking thread to stop...?

accept() failed or interrupted...?

Thread exiting under request...?

Stopping application...?

多線程是一個強大的工具，然而它正呈現出一系列難題。其中之一是如何中斷一個正在運行的線程。如果恰當地實現，使用上述技術中斷線程將比使用Java平臺上已經提供的內嵌操作更為簡單。