理解Java中的Interrupt

一、Interrupt的概念

在Java中，当一个线程正在执行某个任务时，如果该线程需要被中断并停止执行，可以使用Java中的Interrupt机制来进行处理。Interrupt是一种软件中断，它可以打断线程的执行，并让线程从执行状态转换为中断状态，再由应用程序来判断中断的具体处理方式。

二、Interrupt的使用

在Java中，我们可以通过调用Thread对象的interrupt()方法来对线程进行Interrupt操作。当调用该方法时，这个线程的中断标志位会被设置为true，表示该线程已被中断。接着，该线程将会在下一个合适的时候抛出一个InterruptedException异常，需要在异常处理中进行中断操作的具体处理。

下面将通过示例代码演示如何使用Interrupt机制：

public static void main(String[] args) {
    Thread t = new Thread(() -> {
        while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
            try {
                Thread.sleep(1000);
                System.out.println("Thread is running");
            } catch (InterruptedException e) {
                System.out.println("Thread is interrupted");
                Thread.currentThread().interrupt(); // 重新设置线程的中断标志位
            }
        }
    });
    t.start();

    try {
        Thread.sleep(5000);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    t.interrupt(); // 发出中断信号
}

上面这段代码将创建一个新的线程t，并在该线程中设置一个循环，在循环中打印出”Thread is running”。同时，在循环的每次执行之间都调用了Thread.sleep(1000)方法，使得该线程休眠1s。

在主线程中，我们让程序休眠5s后调用t.interrupt()方法，以尝试打断t线程的执行。当在t的循环内部接收到InterruptedException异常时，我们需要使用Thread.currentThread().interrupt()方法来重新设置线程的中断标志位，并在catch块处理中断信号的具体逻辑。这里我们选择输出”Thread is interrupted”。

三、Interrupt的影响

对于哪些收到中断信号的线程，如果未对中断进行处理，则可能会对应用程序产生不可预知的影响，例如资源泄漏和死锁等。因此，正确地使用中断机制对于保证应用程序的可靠性是至关重要的。

线程在收到中断信号时，会根据线程的状态发生不同的变化：

当线程处于等待阻塞状态时，收到中断信号后，该线程会抛出InterruptedException异常，从而停止阻塞状态并被唤醒。
当线程处于运行状态时，中断标志位被设置为true，但线程并不会立即停止执行，需要在代码中根据情况进行处理。
当线程处于休眠或挂起状态时，收到中断信号后，该线程会抛出InterruptedException异常，并将中断标志位清除掉，此时需要重新设置中断标志位并决定后续处理逻辑。

四、Interrupt与同步机制

在多线程环境下，通常需要使用同步机制对共享资源进行保护，以防止多个线程同时修改这些资源。然而，在使用同步机制时，如果线程收到中断信号，就可能导致线程永久地阻塞在同步块中，从而导致死锁的产生。

解决方案是在同步块中使用wait(long)或wait()方法，并配合轮询线程中断的标志位来实现同步与中断的机制。下面将演示如何在同步块中使用wait(long)方法来进行中断的处理：

public static synchronized void lockMethod() {
    while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
        try {
            wait(1000);
            System.out.println("Method is running");
        } catch (InterruptedException e) {
            System.out.println("Method is interrupted");
            Thread.currentThread().interrupt(); // 重新设置线程的中断标志位
        }
    }
}

在上面这段代码中，我们定义了一个同步方法lockMethod()，其中使用了wait(1000)方法让线程等待1s。当线程收到中断信号被打断时，我们通过轮询线程的中断标志位来判断是否继续等待，并在catch块中使用Thread.currentThread().interrupt()来重新设置线程的中断标志位。这样，在lockMethod()方法中的同步块被中断时，线程就可以得到及时的处理。

五、Interrupt的注意事项

在使用Interrupt机制时，需要注意以下几点：

Interrupt并不是强制性的，即它只是一种软件中断，需要应用程序自行判断如何处理中断信号。
Interrupt只是一种通知机制，在中断处理过程中需要保证线程的状态正确，并在适当的时机重新设置中断标志位。
在使用Interrupt时需要考虑到与同步机制的配合，防止由此产生死锁等情况。

六、总结

Interrupt机制是Java中一个重要的线程控制机制，它能够方便地对线程进行中断，并配合应用程序自定义的中断处理策略进行处理。在使用Interrupt时需要注意中断标志位的正确设置，以及与同步机制的配合，以确保应用程序的正确性和稳定性。

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