07_03_中断响应

中断响应

在取消任务和中断线程中，中断都起到了很大作用：

• 取消任务，最合理的方式就是使用中断
• 中断线程，线程收到中断后作何处理

但是有个问题：

• 任务和线程都能接收中断请求，那怎么区分？

也就是，中断响应由谁来负责？

一、区分任务取消和线程中断

• 任务取消和线程中断，是 2 种不同的行为
• 任务取消的目的是结束任务执行；线程中断的目的是向线程发送中断信号
• 任务取消的对象是任务；线程中断的对象是线程
• 中断事件，是从下往上冒泡的，而任务运行在线程内，所以是任务先收到中断，才轮到线程

二、避免任务屏蔽中断

由于是任务先收到中断，如果任务把中断屏蔽了，那后面线程就收不到中断信息了。

所以，不管在何种情况下：

• 任务收到中断后，无论任务是否响应中断，都不应该清除中断信息
• 只有实现了中断策略的代码才可以屏蔽中断请求

也就是说，不要在任务中随便屏蔽中断信号。

错误示例：

public void run() {
    try {
        // ...
    } catch (InterruptedException e) {
        // 错误做法
        // 不要捕获中断后，什么都不做
    }
}

正确做法：

public void run() {
    try {
        // ...
    } catch (InterruptedException e) {
        // 正确做法
        // 把中断信号恢复回来
        Thread.currentThread().interrupt();
    }
}

一般来说，如果没有实现中断策略，在收到中断后有2种处理策略：

• 传递异常：将中断异常抛出，交由调用者处理。比如代码库都是这样做的
• 恢复中断状态：不想或没办法传递异常时，可以再次调用 interrupt 方法来恢复中断状态

任务只要保证中断信息能留下来即可，至于什么时候恢复，可以自由选择。

比如，可以等所有任务执行完成后，再恢复中断信息：

class DelayExitThread extends Thread {

    @Override
    public void run() {
        boolean interrupted = false;
        try {
            Runnable task;
            for(;;) {
                try {
                    // 检查是否发生了中断
                    if (Thread.currentThread().isInterrupted()) {
                        // 记录中断信息
                        interrupted = true;
                    }

                    task = getNextTask();
                    if (task == null) {
                        break;
                    }
                    task.run();
                } catch (InterruptedException e) {
                    // 记录中断信息
                    interrupted = true;
                }
            }
        }finally {
            if (interrupted) {
                // 恢复中断信息
                Thread.currentThread().interrupt();
            }
        }
    }
}

不同的任务，可能中断处理方式不同，但最终应该都能够保留中断状态才对。

除非确认中断信号已经没用了，否则任务万不可屏蔽中断请求。

三、线程只能由所有者中断

由于每个线程都有各自的中断策略，所以不要随便中断一个未知的线程。

• 线程只能由其所有者中断，或者知晓中断对线程的含义才可以中断，否则不应该中断该线程

因为不清楚中断策略，就不知道中断线程后会发生什么，会导致什么结果。

比如说，线程在收到中断后立即退出：

class ExitThread extends Thread {
    public void run() {
        try {
            Runnable task;
            final int size = queue.size();
            for(int i = 0; i < size; i++) {
                task = tasks.take();
                task.run();
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            // 中断线程
        }
    }
}

这种情况下，中断后剩余未做的任务就不会再执行了，而这未必是任务提交人所要的结果。

所以，中断前必须先了解线程的中断策略，否则胡乱使用中断可能引发很多不可预料的结果。

四、单独取消任务

既然要把任务取消和线程中断区分开，那么应该怎么区分呢？

虽然都是用中断，但是可以将它们俩的调用方式区分开来。

• 任务取消：封装一套任务取消的方式，比如 Future.cancel()
• 线程中断：依旧使用原有的接口 Thread.interrupt()

通过使用不同的方式，就能大致区分它们（注意不是绝对的）。

可以单独封装任务的取消，比如这样做：

class CancelableTask implements Runnable {

    private final Runnable task;
    private final Thread taskThread;

    public boolean cancel() {
        try {
            taskCancel = true;
            // 使用中断来取消任务
            taskThread.interrupt();
        } finally {
        }
        return true;
    }

    public void run() {
        try {
            task.run();
        } catch (InterruptedException e) {
            // 收到中断请求
        } finally {
            // 判断是否只是任务取消的中断请求
            if (taskCancel) {
                // 在任务结束前，清除中断信息
                Thread.interrupted();
            }
        }
    }
}

最后这里为什么要清除中断信息？其实目的为了区分任务取消和线程中断。

但这种方式并不完美，本意只是为了清除任务取消引起的中断，但是实际上有可能清除了别的中断：

task.cancel();           // 1

taskThread.interrupt();  // 2

如果同时执行任务取消和线程中断，那么取消（1）就有可能把中断（2）的中断信息给清除了。

实际上，Java 的类库中已经封装好了任务的取消操作，就是 Future.cancel()。

Future.cancel() 原理和上面代码类似，不过在最后没有清除中断信息，因为有可能清除掉别的中断。

不过还是建议，取消任务时尽量使用 Future.cancel()，而不要直接用 Thread.interrupt()。

总结

• 区分任务取消和线程中断

  • 任务取消和线程中断，是 2 种不同的行为
  • 任务取消的目的是结束任务执行；线程中断的目的是向线程发送中断信号
  • 任务取消的对象是任务；线程中断的对象是线程
  • 中断事件，是从下往上冒泡的，而任务运行在线程内，所以是任务先收到中断，才轮到线程

• 避免任务屏蔽中断

  • 任务收到中断后，无论任务是否响应中断，都不应该清除中断信息
  • 只有实现了中断策略的代码才可以屏蔽中断请求

• 一般来说，如果没有实现中断策略，在收到中断后有2种处理策略：

  • 传递异常：将中断异常抛出，交由调用者处理。比如代码库都是这样做的
  • 恢复中断状态：不想或没办法传递异常时，可以再次调用 interrupt 方法来恢复中断状态

• 线程只能由其所有者中断，或者知晓中断对线程的含义才可以中断，否则不应该中断该线程

• 单独取消任务

  • 任务取消：封装一套任务取消的方式，比如 Future.cancel()
  • 线程中断：依旧使用原有的接口 Thread.interrupt()

• 线程中断实际上依赖于任务的中断处理，如果任务将中断屏蔽了，那么线程将不会收到中断