Завершение и прерывание потока

Примеры потоков ранее представляли поток как последовательный набор операций. После выполнения последней операции завершался и поток. Однако нередко имеет место и другая организация потока в виде бесконечного цикла. Например, поток сервера в бесконечном цикле прослушивает определенный порт на предмет получения данных. И в этом случае мы также можем предусмотреть механизм завершения потока.

Завершение потока

Распространенный способ завершения потока представляет опрос логической переменной. И если она равна, например, false, то поток завершает бесконечный цикл и заканчивает свое выполнение.

Определим следующий класс потока:

class MyThread implements Runnable {
     
    private boolean isActive;
     
    void disable(){
        isActive=false;
    }
     
    MyThread(){
       isActive = true;
    }
     
    public void run(){
         
        System.out.printf("%s started... \n", Thread.currentThread().getName());
        int counter=1; // счетчик циклов
        while(isActive){
            System.out.println("Loop " + counter++);
            try{
                Thread.sleep(400);
            }
            catch(InterruptedException e){
                System.out.println("Thread has been interrupted");
            }
        }
        System.out.printf("%s finished... \n", Thread.currentThread().getName());
    }
}

Переменная isActive указывает на активность потока. С помощью метода disable() мы можем сбросить состояние этой переменной.

Теперь используем этот класс:

public static void main(String[] args) {
        
    System.out.println("Main thread started...");
    MyThread myThread = new MyThread();
    new Thread(myThread,"MyThread").start();
        
    try{
        Thread.sleep(1100);
            
        myThread.disable();
        
        Thread.sleep(1000);
    }
    catch(InterruptedException e){
        System.out.println("Thread has been interrupted");
    }
    System.out.println("Main thread finished...");
}

Итак, вначале запускается дочерний поток: new Thread(myThread,"MyThread").start(). Затем на 1100 миллисекунд останавливаем Main thread и потом вызываем метод myThread.disable(), который переключает в потоке флаг isActive. И дочерний поток завершается.

Метод interrupt

Еще один способ вызова завершения или прерывания потока представляет метод interrupt(). Вызов этого метода устанавливает у потока статус, что он прерван. Сам метод возвращает true, если поток может быть прерван, в ином случае возвращается false.

При этом сам вызов этого метода НЕ завершает поток, он только устанавливает статус: в частности, метод isInterrupted() класса Thread будет возвращать значение true. Мы можем проверить значение возвращаемое данным методом и прозвести некоторые действия. Например:

class JThread extends Thread {
     
    JThread(String name){
        super(name);
    }
    public void run(){
         
        System.out.printf("%s started... \n", Thread.currentThread().getName());
        int counter=1; // счетчик циклов
        while(!isInterrupted()){
			
            System.out.println("Loop " + counter++);
        }
        System.out.printf("%s finished... \n", Thread.currentThread().getName());
    }
}
public class Program {
 
    public static void main(String[] args) {
         
		System.out.println("Main thread started...");
        JThread t = new JThread("JThread");
		t.start();
		try{
			Thread.sleep(150);
			t.interrupt();
			 
			Thread.sleep(150);
		}
		catch(InterruptedException e){
			System.out.println("Thread has been interrupted");
		}
		System.out.println("Main thread finished...");
	}
}

В классе, который унаследован от Thread, мы можем получить статус текущего потока с помощью метода isInterrupted(). И пока этот метод возвращает false, мы можем выполнять цикл. А после того, как будет вызван метод interrupt, isInterrupted() возвратит true, и соответственно произойдет выход из цикла.

Возможный консольный вывод:

Main thread started...
JThread started...
Loop 1
Loop 2
Loop 3
Loop 4
JThread finished...
Main thread finished...

Если основная функциональность заключена в классе, который реализует интерфейс Runnable, то там можно проверять статус потока с помощью метода Thread.currentThread().isInterrupted():

class MyThread implements Runnable {
     
    public void run(){
         
        System.out.printf("%s started... \n", Thread.currentThread().getName());
        int counter=1; // счетчик циклов
        while(!Thread.currentThread().isInterrupted()){
			
            System.out.println("Loop " + counter++);
        }
        System.out.printf("%s finished... \n", Thread.currentThread().getName());
    }
}
public class Program {
 
    public static void main(String[] args) {
         
		System.out.println("Main thread started...");
		MyThread myThread = new MyThread();
        Thread t = new Thread(myThread,"MyThread"); 
		t.start();
		try{
			Thread.sleep(150);
			t.interrupt();
			 
			Thread.sleep(150);
		}
		catch(InterruptedException e){
			System.out.println("Thread has been interrupted");
		}
		System.out.println("Main thread finished...");
	}
}

Однако при получении статуса потока с помощью метода isInterrupted() следует учитывать, что если мы обрабатываем в цикле исключение InterruptedException в блоке catch, то при перехвате исключения статус потока автоматически сбрасывается, и после этого isInterrupted будет возвращать false.

Например, добавим в цикл потока задержку с помощью метода sleep:

public void run(){
         
	System.out.printf("%s started... \n", Thread.currentThread().getName());
	int counter=1; // счетчик циклов
	while(!isInterrupted()){
		
		System.out.println("Loop " + counter++);
		try{
			Thread.sleep(100);
		}
		catch(InterruptedException e){
			System.out.println(getName() + " has been interrupted");
			System.out.println(isInterrupted());	// false
			interrupt();	// повторно сбрасываем состояние
		}
	}
	System.out.printf("%s finished... \n", Thread.currentThread().getName());
}

Когда поток вызовет метод interrupt, метод sleep сгенерирует исключение InterruptedException, и управление перейдет к блоку catch. Но если мы проверим статус потока, то увидим, что метод isInterrupted возвращает false. Как вариант, в этом случае мы можем повторно прервать текущий поток, опять же вызвав метод interrupt(). Тогда при новой итерации цикла while метода isInterrupted возвратит true, и поизойдет выход из цикла.

Либо мы можем сразу же в блоке catch выйти из цикла с помощью break:

while(!isInterrupted()){
		
	System.out.println("Loop " + counter++);
	try{
		Thread.sleep(100);
	}
	catch(InterruptedException e){
		System.out.println(getName() + " has been interrupted");
			
		break;	// выход из цикла
	}
}

Если бесконечный цикл помещен в конструкцию try...catch, то достаточно обработать InterruptedException:

public void run(){
         
	System.out.printf("%s started... \n", Thread.currentThread().getName());
	int counter=1; // счетчик циклов
	try{
		while(!isInterrupted()){
			System.out.println("Loop " + counter++);
			Thread.sleep(100);
		}
	}
	catch(InterruptedException e){
		System.out.println(getName() + " has been interrupted");
	}
        
	System.out.printf("%s finished... \n", Thread.currentThread().getName());
}