【高併發】由InterruptedException異常引發的思考

冰河團隊發表於2022-11-25

寫在前面

InterruptedException異常可能沒你想的那麼簡單!

前言

當我們在呼叫Java物件的wait()方法或者執行緒的sleep()方法時,需要捕獲並處理InterruptedException異常。如果我們對InterruptedException異常處理不當,則會發生我們意想不到的後果!

程式案例

例如,下面的程式程式碼,InterruptedTask類實現了Runnable介面,在run()方法中,獲取當前執行緒的控制程式碼,並在while(true)迴圈中,透過isInterrupted()方法來檢測當前執行緒是否被中斷,如果當前執行緒被中斷就退出while(true)迴圈,同時,在while(true)迴圈中,還有一行Thread.sleep(100)程式碼,並捕獲了InterruptedException異常。整個程式碼如下所示。

package io.binghe.concurrent.lab08;

/**
 * @author binghe
 * @version 1.0.0
 * @description 執行緒測試中斷
 */
public class InterruptedTask implements Runnable{

    @Override
    public void run() {

        Thread currentThread = Thread.currentThread();
        while (true){
            if(currentThread.isInterrupted()){
                break;
            }

            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

上述程式碼的本意是透過isInterrupted()方法檢查執行緒是否被中斷了,如果中斷了就退出while迴圈。其他執行緒透過呼叫執行執行緒的interrupt()方法來中斷執行執行緒,此時會設定執行執行緒的中斷標誌位,從而使currentThread.isInterrupted()返回true,這樣就能夠退出while迴圈。

這看上去沒啥問題啊!但真的是這樣嗎?我們建立一個InterruptedTest類用於測試,程式碼如下所示。

package io.binghe.concurrent.lab08;

/**
 * @author binghe
 * @version 1.0.0
 * @description 測試執行緒中斷
 */
public class InterruptedTest {
    public static void main(String[] args){
        InterruptedTask interruptedTask = new InterruptedTask();
        Thread interruptedThread = new Thread(interruptedTask);
        interruptedThread.start();
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        interruptedThread.interrupt();
    }
}

我們執行main方法,如下所示。

這竟然跟我們想象的不一樣!不一樣!不一樣!這是為什麼呢?

問題分析

上述程式碼明明呼叫了執行緒的interrupt()方法來中斷執行緒,但是卻並沒有起到啥作用。原因是執行緒的run()方法在執行的時候,大部分時間都是阻塞在sleep(100)上,當其他執行緒透過呼叫執行執行緒的interrupt()方法來中斷執行執行緒時,大機率的會觸發InterruptedException異常,在觸發InterruptedException異常的同時,JVM會同時把執行緒的中斷標誌位清除,所以,這個時候在run()方法中判斷的currentThread.isInterrupted()會返回false,也就不會退出當前while迴圈了。

既然問題分析清除了,那如何中斷執行緒並退出程式呢?

問題解決

正確的處理方式應該是在InterruptedTask類中的run()方法中的while(true)迴圈中捕獲異常之後重新設定中斷標誌位,所以,正確的InterruptedTask類的程式碼如下所示。

package io.binghe.concurrent.lab08;

/**
 * @author binghe
 * @version 1.0.0
 * @description 中斷執行緒測試
 */
public class InterruptedTask implements Runnable{

    @Override
    public void run() {

        Thread currentThread = Thread.currentThread();
        while (true){
            if(currentThread.isInterrupted()){
                break;
            }

            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
                currentThread.interrupt();
            }
        }
    }
}

可以看到,我們在捕獲InterruptedException異常的catch程式碼塊中新增了一行程式碼。

currentThread.interrupt();

這就使得我們捕獲到InterruptedException異常後,能夠重新設定執行緒的中斷標誌位,從而中斷當前執行的執行緒。

我們再次執行InterruptedTest類的main方法,如下所示。

總結

處理InterruptedException異常時要小心,如果在呼叫執行執行緒的interrupt()方法中斷執行執行緒時,丟擲了InterruptedException異常,則在觸發InterruptedException異常的同時,JVM會同時把執行執行緒的中斷標誌位清除,此時呼叫執行執行緒的isInterrupted()方法時,會返回false。此時,正確的處理方式是在執行執行緒的run()方法中捕獲到InterruptedException異常,並重新設定中斷標誌位(也就是在捕獲InterruptedException異常的catch程式碼塊中,重新呼叫當前執行緒的interrupt()方法)。

寫在最後

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