一篇搞定守护线程和非守护线程的区别

需求:如果想让某个线程随着主线程的结束而结束,该如何做?
  • 例如线程a如何随着主线程的结束而结束,解决这个问题我们就要应用线程的守护线程(后台线程),这样线程就会随着主线程的结束而结束。
在Java 中,可以创建两种线程
  • 守护线程
  守护线程 就是大家常说的 Daemon Thread 线程也叫 后台线程,是程序运行时在后台提供的一种通用服务的线程。
  比如垃圾回收线程就是一个很称职的守护者,并且这种线程并不属于程序中不可或缺的部分。因此,当所有的非守护线程结束时,程序也就终止了,同时会杀死进程中的所有守护线程。反过来说,只要任何非守护线程还在运行,程序就不会终止。事实上,User Thread(用户线程)和 Daemon Thread(守护线程)从本质上来说并没有什么区别,唯一的不同之处就在于虚拟机的离开:如果用户线程已经全部退出运行了,只剩下守护线程存在了,虚拟机也就退出了。 因为没有了被守护者,守护线程也就没有工作可做了,也就没有继续运行程序的必要了。
  • 非守护线程

  非守护线程就是 大家常说的 User Thread(用户线程 非后台线程。我们日常开发编写的业务逻辑代码,运行起来都是一个个用户线程。线程创建如果不指定Daemon参数为false, 默认为非守护线程,即是用户线程。

Java API 

 

守护线程的使用与注意事项。
  • 守护线程并非只有虚拟机内部可以提供,用户也可以手动将一个用户线程设定/转换为守护线程。
  • 在Thread类中提供了一个setDaemon(true)方法来将一个普通的线程(用户线程)设置为守护线程。
public final void setDaemon(boolean on);
在使用的过程中,有几点需要注意:
  1. thread.setDaemon(true)必须在thread.start()之前设置,否则会抛出一个IllegalThreadStateException异常。这也就意味着不能把正在运行的常规线程设置为守护线程。 这点与操作系统中的守护进程有着明显的区别,守护进程是创建后,让进程摆脱原会话的控制+让进程摆脱原进程组的控制+让进程摆脱原控制终端的控制;所以说寄托于虚拟机的语言机制跟系统级语言有着本质上面的区别。
  2. 在Daemon线程中产生的新线程也是Daemon的。关于这一点又是与操作系统中的守护进程有着本质的区别:守护进程fork()出来的子进程不再是守护进程,尽管它把父进程的进程相关信息复制过去了,但是子进程的进程的父进程不是init进程,所谓的守护进程本质上说就是,当父进程挂掉,init就会收养该进程,然后文件0、1和2都是/dev/null,当前目录到/
  3. 不是所有的应用都可以分配给Daemon线程来进行服务的,比如读写操作或者计算逻辑。因为这种应用可能在Daemon Thread还没来得及进行操作时,虚拟机已经退出了。这也就意味着,守护线程应该永远不去访问固有资源,如文件、数据库,因为它会在任何时候甚至在一个操作的中间发生中断。
下面以一个完成文件输出的守护线程任务作为例子:
 1 import java.io.*;  
 2 
 3 class TestRunnable implements Runnable {
 4     public void run(){
 5         try {
 6             Thread.sleep(1000); // 守护线程阻塞1秒后运行  
 7             File f = new File("daemon.txt");
 8             FileOutputStream os = new FileOutputStream(f,true);
 9             os.write("daemon".getBytes());
10         } catch(IOException e1) {  
11             e1.printStackTrace();  
12         } catch(InterruptedException e2) {  
13             e2.printStackTrace();  
14         }  
15     }  
16 }  
17 
18 public class TestDemo2 {
19     public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
20         Runnable tr = new TestRunnable();
21         Thread thread = new Thread(tr);
22         thread.setDaemon(true); // 设置守护线程(必须在thread.start()之前)
23         thread.start(); // 开始执行分进程
24     }
25 }
View Code

上面这段代码的运行结果是文件daemon.txt中没有daemon字符串。

但是如果把thread.setDaemon(true);这行代码注释掉,文件daemon.txt是可以被写入daemon字符串的,因为这个时候这个线程就是普通的用户线程了。

简单理解就是,JRE判断程序是否执行结束的标准是所有的前台线程(用户线程)执行完毕了,而不管后台线程(守护线程)的状态。

守护线程的应用场景

  前面说了那么多,那么Daemon Thread的实际应用在那里呢?举个例子,Web服务器中的Servlet,在容器启动时,后台都会初始化一个服务线程,即调度线程,负责处理http请求,然后每个请求过来,调度线程就会从线程池中取出一个工作者线程来处理该请求,从而实现并发控制的目的。也就是说,一个实际应用在Java的线程池中的调度线程

线程池 DefaultThreadFactory 类中创建守护线程代码

static class DefaultThreadFactory implements ThreadFactory {
    private static final AtomicInteger poolNumber = new AtomicInteger(1);
    private final ThreadGroup group;
    private final AtomicInteger threadNumber = new AtomicInteger(1);
    private final String namePrefix;
	
	DefaultThreadFactory() {
		SecurityManager s = System.getSecurityManager();
		group = (s != null)? s.getThreadGroup():Thread.currentThread().getThreadGroup();
		namePrefix = "pool-" + poolNumber.getAndIncrement() + "-thread-";
	}
	public Thread newThread(Runnable r) {
		Thread t = new Thread(group, r, namePrefix + threadNumber.getAndIncrement(),0);
		if (t.isDaemon()) t.setDaemon(false); // 设置守护线程
		if (t.getPriority() != Thread.NORM_PRIORITY)t.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);
		return t;
	}
}
  • 垃圾回收线程就是典型的守护线程,随主线程结束而结束;
  • 应用指标统计,部分服务可以通过守护线程来采取应用指标,服务结束则停止采集。
总结

我的理解,守护线程就是用来告诉JVM,我的这个线程是一个低级别的线程,不需要等待它运行完才退出,让JVM喜欢什么时候退出就退出,不用管这个线程。

在日常的业务相关的CRUD开发中,其实并不会关注到守护线程这个概念,也几乎不会用上。

但是如果要往更高的地方走的话,这些深层次的概念还是要了解一下的,比如一些框架的底层实现。

 

posted @ 2023-06-18 15:41  e鸣惊人  阅读(371)  评论(0编辑  收藏  举报