【java 多线程】守护线程与非守护线程的详解

时间:2021-05-19

Java中有两类线程:User Thread(用户线程)、Daemon Thread(守护线程)

用户线程即运行在前台的线程,而守护线程是运行在后台的线程。 守护线程作用是为其他前台线程的运行提供便利服务,而且仅在普通、非守护线程仍然运行时才需要,比如垃圾回收线程就是一个守护线程。当VM检测仅剩一个守护线程,而用户线程都已经退出运行时,VM就会退出,因为没有如果没有了被守护这,也就没有继续运行程序的必要了。如果有非守护线程仍然存活,VM就不会退出。

守护线程并非只有虚拟机内部提供,用户在编写程序时也可以自己设置守护线程。用户可以用Thread的setDaemon(true)方法设置当前线程为守护线程。

虽然守护线程可能非常有用,但必须小心确保其他所有非守护线程消亡时,不会由于它的终止而产生任何危害。因为你不可能知道在所有的用户线程退出运行前,守护线程是否已经完成了预期的服务任务。一旦所有的用户线程退出了,虚拟机也就退出运行了。 因此,不要在守护线程中执行业务逻辑操作(比如对数据的读写等)。、

另外有几点需要注意:

  • 1、setDaemon(true)必须在调用线程的start()方法之前设置,否则会抛出IllegalThreadStateException异常。
  • 2、在守护线程中产生的新线程也是守护线程。
  • 3、 不要认为所有的应用都可以分配给守护线程来进行服务,比如读写操作或者计算逻辑。
  • Timer代码示例:

    package day003;import java.util.Date;import java.util.TimerTask;/**** 项目名称:JavaThread* 类名称:MyTask* 类描述:* 创建人:liuc* 创建时间:2018年3月19日 下午3:05:28* 修改人:liuc* 修改时间:2018年3月19日 下午3:05:28* 修改备注:* @version**/public class MyTask extends TimerTask{ /** * (non-Javadoc) * @see java.util.TimerTask#run() */ public void run() { System.out.println("任务执行了,时间为:"+new Date()); }}-----------------------------------------------------------------------------------package day003;import java.util.Calendar;import java.util.Date;import java.util.Timer;/**** 项目名称:JavaThread* 类名称:TimerTaskRun* 类描述:* 创建人:liuc* 创建时间:2018年3月19日 下午3:08:01* 修改人:liuc* 修改时间:2018年3月19日 下午3:08:01* 修改备注:* @version**/public class TimerTaskRun { public static void main(String[] args) { System.out.println("系统当前时间:"+new Date()); Calendar calendar = Calendar.getInstance(); calendar.add(Calendar.SECOND, 10); Date date = calendar.getTime(); MyTask task = new MyTask(); Timer timer = new Timer(); timer.schedule(task, date); }}

    运行结果:

    系统当前时间:Mon Mar 19 15:11:47 CST 2018
    任务执行了,时间为:Mon Mar 19 15:11:57 CST 2018

    任务虽然运行完了,但进程还未销毁,呈红色状态,为什么会出现这种情况呢?

    可以看一下Timer的源码

    /** * Creates a new timer. The associated thread does <i>not</i> * {@linkplain Thread#setDaemon run as a daemon}. */ public Timer() { this("Timer-" + serialNumber()); } /** * Creates a new timer whose associated thread has the specified name. * The associated thread does <i>not</i> * {@linkplain Thread#setDaemon run as a daemon}. * * @param name the name of the associated thread * @throws NullPointerException if {@code name} is null * @since 1.5 */ public Timer(String name) { thread.setName(name); thread.start(); }

    可以看出每创建一个Timer就是启动一个新的线程,那么启动的线程不是守护线程,所以一直运行。那我们该如何将 新创建的的Timer改成守护线程呢?更改如上的代码:

    package day003;import java.util.Calendar;import java.util.Date;import java.util.Timer;/**** 项目名称:JavaThread* 类名称:TimerTaskRun* 类描述:* 创建人:liuc* 创建时间:2018年3月19日 下午3:08:01* 修改人:liuc* 修改时间:2018年3月19日 下午3:08:01* 修改备注:* @version**/public class TimerTaskRun { public static void main(String[] args) { System.out.println("系统当前时间:"+new Date()); Calendar calendar = Calendar.getInstance(); calendar.add(Calendar.SECOND, 10); Date date = calendar.getTime(); MyTask task = new MyTask(); Timer timer = new Timer(true); timer.schedule(task, date); }}

    运行结果如下:

    系统当前时间:Mon Mar 19 15:21:42 CST 2018

    守护线程中产生的线程也是守护线程
    如下示例:

    package day003;/**** 项目名称:JavaThread* 类名称:Daemon* 类描述:* 创建人:liuc* 创建时间:2018年3月19日 下午3:30:53* 修改人:liuc* 修改时间:2018年3月19日 下午3:30:53* 修改备注:* @version**/public class Daemon implements Runnable { private Thread[] t = new Thread[10]; /** * (non-Javadoc) * @see java.lang.Runnable#run() */ public void run() { for (int i = 0; i < t.length; i++) { t[i] = new Thread(new DaemonSpawn()); t[i].start(); System.out.println("DaemonSpawn " + i + " started."); } for (int i = 0; i < t.length; i++) { System.out.println("t[" + i + "].isDaemon() = " + t[i].isDaemon() + "."); } while (true) { Thread.yield(); } }}-----------------------------------------------------------------------------------package day003;/**** 项目名称:JavaThread* 类名称:DaemonSpawn* 类描述:* 创建人:liuc* 创建时间:2018年3月19日 下午3:32:06* 修改人:liuc* 修改时间:2018年3月19日 下午3:32:06* 修改备注:* @version**/public class DaemonSpawn implements Runnable { /** * (non-Javadoc) * @see java.lang.Runnable#run() */ public void run() { while (true) { Thread.yield(); } }}-----------------------------------------------------------------------------------package day003;import java.util.concurrent.TimeUnit;/**** 项目名称:JavaThread* 类名称:DaemonRun* 类描述:* 创建人:liuc* 创建时间:2018年3月19日 下午3:36:34* 修改人:liuc* 修改时间:2018年3月19日 下午3:36:34* 修改备注:* @version**/public class DaemonRun { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Thread d = new Thread(new Daemon()); d.setDaemon(true);//必须在启动线程前调用 d.start(); System.out.println("d.isDaemon() = " + d.isDaemon() + "."); TimeUnit.SECONDS.sleep(1); }}

    运行结果如图:

    d.isDaemon() = true.
    DaemonSpawn 0 started.
    DaemonSpawn 1 started.
    DaemonSpawn 2 started.
    DaemonSpawn 3 started.
    DaemonSpawn 4 started.
    DaemonSpawn 5 started.
    DaemonSpawn 6 started.
    DaemonSpawn 7 started.
    DaemonSpawn 8 started.
    DaemonSpawn 9 started.
    t[0].isDaemon() = true.
    t[1].isDaemon() = true.
    t[2].isDaemon() = true.
    t[3].isDaemon() = true.
    t[4].isDaemon() = true.
    t[5].isDaemon() = true.
    t[6].isDaemon() = true.
    t[7].isDaemon() = true.
    t[8].isDaemon() = true.
    t[9].isDaemon() = true.

    如果将mian函数中的TimeUnit.SECONDS.sleep(1);注释掉,看一下TimeUnit.SECONDS.sleep()的源码:

    /** * Performs a {@link Thread#sleep(long, int) Thread.sleep} using * this time unit. * This is a convenience method that converts time arguments into the * form required by the {@code Thread.sleep} method. * * @param timeout the minimum time to sleep. If less than * or equal to zero, do not sleep at all. * @throws InterruptedException if interrupted while sleeping */ public void sleep(long timeout) throws InterruptedException { if (timeout > 0) { long ms = toMillis(timeout); int ns = excessNanos(timeout, ms); Thread.sleep(ms, ns); } }

    其实就是对Thread.sleep()的封装,提供了可读性更好的线程暂停操作

    注释后代码运行如下:

    d.isDaemon() = true.

    以上结果也说明了如果用户线程全部退出了,只剩下守护线程存在了,虚拟机也就退出了。

    典型的守护线程是(GC)垃圾回收线程。

    package day003;/**** 项目名称:JavaThread* 类名称:MyThread* 类描述:* 创建人:liuc* 创建时间:2018年3月19日 下午3:50:12* 修改人:liuc* 修改时间:2018年3月19日 下午3:50:12* 修改备注:* @version**/public class MyThread extends Thread{ private int i = 0; /** * (non-Javadoc) * @see java.lang.Thread#run() */ public void run() { super.run(); try { while (true) { i++; System.out.println("i="+i); Thread.sleep(1000); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { MyThread daemonThread = new MyThread(); daemonThread.setDaemon(true); daemonThread.start(); Thread.sleep(5000); System.out.println("当main线程执行完毕,守护线程也停止了。"); }}

    运行结果:

    i=1
    i=2
    i=3
    i=4
    i=5
    当main线程执行完毕,守护线程也停止了。

    除 JVM 内部的守护线程外,用户可以通过以下方法设置守护线程:

    public final void setDaemon(boolean on)

    可以通过以下方法查询线程是否为守护线程:

    public final boolean isDaemon()

    关于守护线程的几个要点:

    1、setDaemon 方法必须在 thread.start() 之前设置,否则会抛出 java.lang.IllegalThreadStateException 异常,不能将正在运行的常规线程设置为守护线程

    package day003;/**** 项目名称:JavaThread* 类名称:TestDaemon* 类描述:* 创建人:liuc* 创建时间:2018年3月19日 下午4:01:32* 修改人:liuc* 修改时间:2018年3月19日 下午4:01:32* 修改备注:* @version**/public class TestDaemon { public static void main(String[] args) { Thread thread = new Thread(); thread.start(); thread.setDaemon(true); }}

    运行结果:

    Exception in thread "main" java.lang.IllegalThreadStateException
    at java.lang.Thread.setDaemon(Thread.java:1359)
    at day003.TestDaemon.main(TestDaemon.java:32)

    2、不是所有的应用都可以分配给 Daemon 线程来进行服务,比如读写操作或者计算逻辑,因为在 Daemon 线程还没来的及进行操作时虚拟机可能已经退出了

    package day003;import java.io.File;import java.io.FileOutputStream;import java.io.IOException;/**** 项目名称:JavaThread* 类名称:TestDaemon2* 类描述:* 创建人:liuc* 创建时间:2018年3月19日 下午4:03:22* 修改人:liuc* 修改时间:2018年3月19日 下午4:03:22* 修改备注:* @version**/public class TestDaemon2 extends Thread{ /** * (non-Javadoc) * @see java.lang.Thread#run() */ public void run() { super.run(); FileOutputStream outputStream = null; try { Thread.sleep(3000); File file = new File("daemon.txt"); outputStream = new FileOutputStream(file); outputStream.write("daemon".getBytes()); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } finally { if (outputStream != null) { try { outputStream.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } } public static void main(String[] args) { Thread thread = new TestDaemon2(); thread.setDaemon(true); thread.start(); }

    以上代码中线程功能是向工程根目录的“daemon.txt”文件写入字符串“daemon”,实际运行结果发现并未成功写入,且未报任何错误,原因是写入文件的线程被设置为守护线程,该线程还在 sleep 过程中时所有用户线程就全部结束了,守护线程也会随着 JVM 一起退出。

    如果将上面代码中的thread.setDaemon(true);注释掉,

    public static void main(String[] args) { Thread thread = new TestDaemon2(); //thread.setDaemon(true); thread.start(); }

    不将线程设置为守护线程可以在工程根目录的“daemon.txt”文件中看到字符串“daemon”

    示例2:

    package day003;/**** 项目名称:JavaThread* 类名称:CustomThread* 类描述:* 创建人:liuc* 创建时间:2018年3月19日 下午4:16:42* 修改人:liuc* 修改时间:2018年3月19日 下午4:16:42* 修改备注:* @version**/public class CustomThread extends Thread { /** * (non-Javadoc) * @see java.lang.Thread#run() */ public void run() { super.run(); for (int i = 0; i < 100; i++) { System.out.println("Daemon Thread : " + i); } } public static void main(String[] args) { Thread daemonThread = new CustomThread(); daemonThread.setDaemon(true); Thread userThread = new Thread(); daemonThread.start(); userThread.start(); }}

    多次执行示例2代码,控制台要么不打印任何信息,要么打印一部分循环的输出信息就结束了,从运行结果可以看出,守护线程并未执行完成所有循环就结束了,因为用户线程在守护线程执行循环的过程中就已全部结束,守护线程也随着 JVM 一起结束。

    以上所述是小编给大家介绍的java守护线程与非守护线程详解整合,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对网站的支持!

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