Java中使用interrupt通知线程停止详析

概述

在Java多线程编程中，有时候需要在某个条件满足时中断线程的执行。Java中提供了一种机制，即通过中断（interrupt）的方式通知线程停止。本文将详细阐述Java中使用interrupt通知线程停止的完整攻略。

了解中断机制

在Java中，线程有一个boolean类型的中断标记，初始值为false。当线程调用了interrupt()方法时，中断标记就会被设置为true，表示该线程收到了中断信号。线程在被中断时，可以通过isInterrupted()方法检查中断标记是否被设置了。

如何停止线程

有两种方式停止线程，分别是：

1. 使用中断（interrupt）机制

   在线程中处理中断信号，以此来停止线程。比如，在线程中不断地检查中断标记，一旦中断标记为true，就立即结束线程。

2. 使用共享变量

   在线程外部设置一个共享变量，在满足某个条件时，将变量值设置为true。线程在执行时不断检查共享变量的值，如果发现变量值为true，就立即结束线程。

如何使用中断机制停止线程

1. 在线程中检测中断标记

在线程中处理中断信号最常见的方式是不断地检查中断标记，一旦标记为true，就立即结束线程。

public class MyThread extends Thread {
    public void run() {
        while(!isInterrupted()) {
            // do something
        }
    }
}

上面的代码中，线程不断地执行某个任务，同时在每次循环开始时检查中断标记，如果标记为true，则立即退出线程。如果不检查中断标记，那么线程将不会被停止。

2. 在sleep、wait等阻塞方法中捕获中断异常

在使用阻塞方法（如sleep、wait等）时，也可以使用中断机制停止线程。当线程处于sleep、wait等阻塞状态时，调用线程的interrupt()方法将会导致线程抛出InterruptedException异常，从而使线程提前退出阻塞状态。

public class MyThread extends Thread {
    public void run() {
        try {
            while(!isInterrupted()) {
                // do something
                Thread.sleep(1000); // 使用阻塞方法
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            // 处理中断异常
        }
    }
}

上面的代码中，线程在循环过程中使用了sleep阻塞方法。由于线程处于阻塞状态，无法在循环中检查中断标记。因此，当线程收到中断信号时，会抛出InterruptedException异常，从而使线程提前退出阻塞状态，进而继续执行线程中的循环所在位置的代码。需要注意的是，抛出InterruptedException异常也清除线程的中断状态。

示例说明

示例一

public class ThreadInterruptDemo {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
                    System.out.println("线程正在运行...");
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        break;
                    }
                }
                System.out.println("线程结束");
            }
        });
        t.start();

        Thread.sleep(5000);
        t.interrupt();
    }
}

上述示例中，主线程创建了一个新线程t，并启动该线程。在新线程t中使用while循环不断输出一行“线程正在运行…”，并使用Thread.sleep()方法暂停1秒钟，从而模拟线程正在工作。

在主线程休眠5秒钟后，调用新线程t的interrupt()方法，线程t会收到中断信号，终止循环并输出“线程结束”。这说明通过使用中断机制，能够实现对线程的安全停止。

示例二

public class ThreadInterrupt2Demo {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ThreadCounter counter = new ThreadCounter();
        Thread t1 = new Thread(counter, "Thread-1");
        Thread t2 = new Thread(counter, "Thread-2");
        t1.start();
        t2.start();

        Thread.sleep(5000);
        t1.interrupt();
        t2.interrupt();
    }

    private static class ThreadCounter implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            int count = 0;
            while (!Thread.currentThread().isInterrupted() && count < 5) {
                count++;
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + count);
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    Thread.currentThread().interrupt(); // 重新设置中断标志
                }
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "结束");
        }
    }
}

上述示例中，主线程创建了两个新线程t1和t2，并启动这两个线程。线程t1和t2都执行一个Runnable接口实现类ThreadCounter的代码逻辑，主要是在循环中不断输出线程名称和计数器的数值，并使用Thread.sleep()方法暂停1秒钟，从而模拟线程正在工作，计数器的默认初始值为0。

在主线程休眠5秒钟后，调用线程t1和t2的interrupt()方法，线程t1和t2将会收到中断信号，并尝试重新设置自己的中断标记，从而安全终止循环输出线程结束信息。

需要注意的是，由于在线程t1和t2中捕获InterruptedException异常而重新设置中断标记，因此在重新设置中断标记后，循环中使用Thread.sleep()方法时就可能再次触发InterruptedException异常，所以需要再次调用interrupt()方法来设置自己的中断标记。