Java传统IO是不支持中断的,所以如果代码在read/write等操作阻塞的话,是无法被中断的。这就无法和Thead的interrupt模型配合使用了。JavaNIO众多的升级点中就包含了IO操作对中断的支持。InterruptiableChannel表示支持中断的Channel。我们常用的FileChannel,SocketChannel,DatagramChannel都实现了这个接口。
InterruptibleChannel接口
public interface InterruptibleChannel extends Channel { /** * 关闭当前Channel * * 任何当前阻塞在当前channel执行的IO操作上的线程,都会收到一个AsynchronousCloseException异常 */ public void close() throws IOException; }
InterruptibleChannel接口没有定义任何方法,其中的close方法是父接口就有的,这里只是添加了额外的注释。
AbstractInterruptibleChannel实现了InterruptibleChannel接口,并提供了实现可中断IO机制的重要的方法,比如begin()
,end()
。
在解读这些方法的代码前,先了解一下NIO中,支持中断的Channel代码是如何编写的。
第一个要求是要正确使用begin()
和end()
方法:
boolean completed = false; try { begin(); completed = ...; // 执行阻塞IO操作 return ...; // 返回结果 } finally { end(completed); }
NIO规定了,在阻塞IO的语句前后,需要调用begin()
和end()
方法,为了保证end()
方法一定被调用,要求放在finally语句块中。
第二个要求是Channel需要实现java.nio.channels.spi.AbstractInterruptibleChannel#implCloseChannel
这个方法。AbstractInterruptibleChannel在处理中断时,会调用这个方法,使用Channel的具体实现来关闭Channel。
接下来我们具体看一下begin()
和end()
方法是如何实现的。
begin方法
// 保存中断处理对象实例 private Interruptible interruptor; // 保存被中断线程实例 private volatile Thread interrupted; protected final void begin() { // 初始化中断处理对象,中断处理对象提供了中断处理回调 // 中断处理回调登记被中断的线程,然后调用implCloseChannel方法,关闭Channel if (interruptor == null) { interruptor = new Interruptible() { public void interrupt(Thread target) { synchronized (closeLock) { // 如果当前Channel已经关闭,则直接返回 if (!open) return; // 设置标志位,同时登记被中断的线程 open = false; interrupted = target; try { // 调用具体的Channel实现关闭Channel AbstractInterruptibleChannel.this.implCloseChannel(); } catch (IOException x) { } } }}; } // 登记中断处理对象到当前线程 blockedOn(interruptor); // 判断当前线程是否已经被中断,如果已经被中断,可能登记的中断处理对象没有被执行,这里手动执行一下 Thread me = Thread.currentThread(); if (me.isInterrupted()) interruptor.interrupt(me); }
从begin()
方法中,我们可以看出NIO实现可中断IO操作的思路,是在Thread的中断逻辑中,挂载自定义的中断处理对象,这样Thread对象在被中断时,会执行中断处理对象中的回调,这个回调中,执行关闭Channel的操作。这样就实现了Channel对线程中断的响应了。
接下来重点就是研究“Thread添加中断处理逻辑”这个机制是如何实现的了,是通过blockedOn
方法实现的:
static void blockedOn(Interruptible intr) { // package-private sun.misc.SharedSecrets.getJavaLangAccess().blockedOn(Thread.currentThread(),intr); }
blockedOn
方法使用的是JavaLangAccess
的blockedOn
方法。
SharedSecrets
是一个神奇而糟糕的类,为啥说是糟糕呢,因为这个方法的存在,就是为了访问JDK类库中一些因为类作用域限制而外部无法访问的类或者方法。JDK很多类与方法是私有或者包级别私有的,外部是无法访问的,但是JDK在本身实现的时候又存在互相依赖的情况,所以为了外部可以不依赖反射访问这些类或者方法,在sun包下,存在这么一个类,提供了各种超越限制的方法。
SharedSecrets.getJavaLangAccess()
方法返回JavaLangAccess
对象。JavaLangAccess
对象就和名称所说的一样,提供了java.lang
包下一些非公开的方法的访问。这个类在System初始化时被构造:
// java.lang.System#setJavaLangAccess private static void setJavaLangAccess() { sun.misc.SharedSecrets.setJavaLangAccess(new sun.misc.JavaLangAccess(){ public void blockedOn(Thread t, Interruptible b) { t.blockedOn(b); } //... }); }
可以看出,sun.misc.JavaLangAccess#blockedOn
保证的就是java.lang.Thread#blockedOn
这个包级别私有的方法:
/* The object in which this thread is blocked in an interruptible I/O * operation, if any. The blocker's interrupt method should be invoked * after setting this thread's interrupt status. */ private volatile Interruptible blocker; private final Object blockerLock =