如何解决Java线程中断超时异常「ThreadInterruptedTimeoutExceotion」

1. 线程中断超时异常介绍

在 Java 开发中，线程的中断操作是一个十分常见的需求。而有时候，我们需要对线程超时时间进行限制，以避免线程卡死。线程中断超时异常便是和此相关的问题。ThreadInterruptedTimeoutExceotion 意味着在指定的时间内，线程仍处于一个阻塞的操作中，无法响应中断信号而 抛出的一种异常。

2. Thread类中的中断操作

2.1 Thread类的interrupt方法

Java 线程的中断操作通过 Thread 类的 interrupt() 方法实现。当一个线程被中断时，线程处于不同的状态，并通过不同的方式响应中断。在中断信号到来后，线程退出阻塞状态并抛出 InterruptedException 异常，如果当前线程正在 sleep、wait 或 join，那么中断信号也会让线程立即退出阻塞状态并抛出 InterruptedException 异常。

    Thread t = new Thread() {
        public void run() {
            try {
                Thread.sleep(10000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    };
    t.start();
 
    // 主线程中间断 t 线程
    t.interrupt();

2.2 Thread类的isInterrupted方法

Thread 类提供了 isInterrupted() 方法用来查询一个线程是否被中断，调用 isInterrupted() 方法不会清除中断状态标识。

    Thread t = new Thread() {
        public void run() {
            while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
                System.out.println("thread running...");
            }
            System.out.println("thread is interrupted");
        }
    };
    t.start();
 
    // 主线程中断 t 线程
    t.interrupt();

2.3 Thread类的interrupted方法

Thread 类提供了静态的 interrupted() 方法用来查询一个线程是否被中断，调用 interrupted() 方法会清除中断状态标识。

    Thread t = new Thread() {
        public void run() {
            while (!Thread.interrupted()) {
                System.out.println("thread running...");
            }
            System.out.println("thread is interrupted");
        }
    };
    t.start();
 
    // 主线程中断 t 线程
    t.interrupt();

3. 线程中断超时的处理

3.1 Thread类的join方法超时

Thread 类的 join() 方法可以让主线程等待调用 join() 方法的线程执行完成后，再继续执行主线程。我们可以利用该方法来实现线程超时操作。如果在指定时间内调用线程没有执行完毕，那么就将线程中断并抛出异常。

    Thread t = new Thread() {
        public void run() {
            try {
                Thread.sleep(10000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("thread finished");
        }
    };
    t.start();
 
    try {
        t.join(5000);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    if (t.isAlive()) {
        t.interrupt();
    }

3.2 Future和ExecutorService处理线程超时

Future 是一个接口，它为我们提供了一些方法，可用于查看是否完成计算、等待完成以及检索计算结果。如下示例代码，我们使用 ExecutorService 来提交一个 Callable 任务，设置超时时间，并在超时时间到达后中断该任务。

    ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
    Future future = executor.submit(new Callable() {
        @Override
        public Object call() throws Exception {
            while (!Thread.currentThread().isInterrupted() && temperature > 0.5) {
                temperature -= 0.01;
                System.out.println("temperature: " + temperature);
            }
            return null;
        }
    });
 
    try {
        future.get(5000, TimeUnit.MILLISECONDS);
    } catch (Exception e) {
        future.cancel(true);
        e.printStackTrace();
    }
 
    executor.shutdown();

4. 总结

线程中断操作对于 Java 开发来说是一个十分常见的需求。本文介绍了 Java 线程中断超时异常和通过 Thread 类的 interrupt() 方法、isInterrupted() 方法以及 interrupted() 方法实现线程中断操作的方法。此外，还介绍了通过 Thread 类的 join() 方法超时和 Future 和 ExecutorService 处理线程超时等方法。尤其是在使用 ExecutorService 时，最后一定要记得关闭 ExecutorService。