Java中实现线程的超时中断方法实例

背景

之前在实现熔断降级组件时，需要实现一个接口的超时中断，意思是，业务在使用熔断降级功能时，在平台上设置了一个超时时间，如果在请求进入熔断器开始计时，并且接口在超时时间内没有响应，则需要提早中断该请求并返回。

比如正常下游接口的超时时间为800ms，但是因为自身业务的特殊需求，最多只能等200ms，如果200ms之内没有数据返回，则返回降级数据。这里处理请求的线程可以看成是tomcat线程池中的一个线程，如果通过线程池返回的Future，可以很轻松的实现超时返回，但是这种情况下，并不能拿到Futrue，需要换一种思路。

思路

中断一个线程的思路有哪些？

除了已经废弃的Thread.stop, Thread.suspend, Thread.resume 方法，剩下的貌似只有一种方案了，就是调用当前线程的 interrupt() ，但是这个方法的作用并不是中断线程，而是设置一个标识，通知该线程可以被中断了，到底是继续执行，还是中断返回，由线程本身自己决定。

具体来说，当对一个线程调用了 interrupt() 之后，如果该线程处于被阻塞状态（比如执行了wait、sleep或join等方法），那么会立即退出阻塞状态，并抛出一个 InterruptedException 异常，在代码中catch这个异常进行后续处理。如果线程一直处于运行状态，那么只会把该线程的中断标志设置为 true，仅此而已，所以 interrupt() 并不能真正的中断线程，不过在rpc调用的场景中，请求线程一般都处于阻塞状态，等待数据返回，这时 interrupt() 方法是可以派上用场的。

那么，要实现指定超时时间内中断请求线程，还有最后一个问题需要解决：什么时候，由谁去执行 interrupt() 方法？

必然这个方法只能由其它线程来执行了（自己都阻塞了，执行个鬼），而且是在请求进入熔断器时，并在超时时间之后执行，有点绕，比如超时时间是200ms，那么请求进入熔断器之后，再过200ms，就执行 interrupt() ，但是在200ms之内有数据返回，那么就不执行 interrupt() 了。

实现

需求已经很明确了，相当于延迟执行一个task，其内部逻辑就是执行请求线程的 interrupt() ，当然还有其它的逻辑。

Runnable task = new Runnable() {
 @Override
 public void run() {
  try {
   thread.interrupt();
   // 取消定时器任务
   f.cancel();
  } catch (Exception e) {
   logger.error("Failed while ticking TimerListener", e);
  }
 }
};

Doug Lea大神提供的 ScheduledThreadPoolExecutor 可以很好的满足这个需求，通过 scheduleAtFixedRate 方法可以很方便的实现在延迟指定时间之后执行提交的任务。

ScheduledFuture<?> f = executor.scheduleAtFixedRate(
task, timeout, timeout, TimeUnit.MILLISECONDS);

在请求进入熔断器时，顺便提交一个任务到线程池中等待执行，如果接口在超时时间内没有返回，那么该任务会被触发，并执行请求线程的 interrupt 方法，这样就实现了请求线程的中断（因为这时请求线程正在被阻塞，等待数据返回），另外需要清空定时任务，不然这个任务会一直执行。

如果接口正常返回了，也要记得清空定时任务，并且在请求退出熔断器的时候，记得恢复请求线程的中断标识，如何恢复？在请求线程中执行下面代码即可。

Thread.interrupted();
// 内部逻辑
public static boolean interrupted() {
 return currentThread().isInterrupted(true);
}
// 参数为true，可以清除中断标识
private native boolean isInterrupted(boolean ClearInterrupted);

执行当前线程（即请求线程）的isInterrupted方法。

使用这种方式实现请求的超时中断，在QPS很高的情况下，会有额外的性能损失，因为每次请求都要提交一个任务到线程池中等待执行。

总结