线程是计算机程序并发执行的最小单位,线程调度决定了每个线程何时开始运行、何时结束以及如何与其他线程共享 CPU 时间。当一个线程在等待 I/O 操作、等待锁或因为调用了 sleep() 方法而挂起,等待时间过长,则会被操作系统强制中断,以便让其他线程有机会获得 CPU 时间。
线程调度中断不仅仅是为了保证资源的公平调度,还出于安全和稳定性等方面的考虑。一个长时间运行的线程可能会对系统的稳定性产生负面影响,因此,线程调度中断的引入可以避免这种情况的发生,保证系统的稳定性和可靠性。
为了保证共享变量的正确性,在多线程应用程序中,需要使用同步机制来避免竞态条件的产生。常见的同步机制有 synchronized、Lock、Atomic 原子类等等。当一个线程获取到了锁并开始执行同步代码块时,其他线程会被阻塞,等待锁的释放。然而,如果等待的时间过长,则这些线程也可能会被中断,以避免死锁等情况的发生。
除了软件引起的中断外,还有硬件中断。当硬件设备发生异常情况,比如输入输出设备的错误,内存读写出现错误等,就会发出中断信号,通知操作系统进行处理,进而导致线程的中断。
硬件中断是不可避免的,因为硬件在长时间的使用过程中,难免会出现问题。操作系统在收到中断信号后,需要先保存线程的当前状态,然后处理硬件故障,最后再恢复线程的运行状态。
线程有时候会自己选择放弃 CPU 时间,以避免因某些原因出现死循环或长时间占用 CPU 资源。线程中断可以通过调用 Thread.sleep()、Thread.yield()、wait() 等方法来实现。其中 sleep() 方法和 wait() 方法可以指定线程的休眠时间,而 yield() 方法可以让出一部分 CPU 时间给其他线程。
线程自身引起的中断相对于前面几种情况,是由程序员主动进行干预的,而不是由操作系统等外界因素引起的。