Java 守护线程Daemon

Java的线程分为两种:User Thread(用户线程)、DaemonThread(守护线程)。

只要当前JVM实例中尚存任何一个非守护线程没有结束,守护线程就全部工作;只有当最后一个非守护线程结束是,守护线程随着JVM一同结束工作,Daemon作用是为其他线程提供便利服务,守护线程最典型的应用就是GC(垃圾回收器),他就是一个很称职的守护者。

User和Daemon两者几乎没有区别,唯一的不同之处就在于虚拟机的离开:如果 User Thread已经全部退出运行了,只剩下Daemon Thread存在了,虚拟机也就退出了。 因为没有了被守护者,Daemon也就没有工作可做了,也就没有继续运行程序的必要了。

首先看一个例子,主线程中建立一个守护线程,当主线程结束时,守护线程也跟着结束。

package com.daemon;  
   
import java.util.concurrent.TimeUnit;  
   
public class DaemonThreadTest  
{  
    public static void main(String[] args)  
    {  
        Thread mainThread = new Thread(new Runnable(){  
            @Override 
            public void run()  
            {  
                Thread childThread = new Thread(new ClildThread());  
                childThread.setDaemon(true);  
                childThread.start();  
                System.out.println("I'm main thread...");  
            }  
        });  
        mainThread.start();  
    }  
}  
   
class ClildThread implements Runnable  
{  
    @Override 
    public void run()  
    {  
        while(true)  
        {  
            System.out.println("I'm child thread..");  
            try 
            {  
                TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(1000);  
            }  
            catch (InterruptedException e)  
            {  
                e.printStackTrace();  
            }  
        }  
    }  
}
image.png

如果不何止childThread为守护线程,当主线程结束时,childThread还在继续运行,如下:
package com.daemon;

import java.util.concurrent.TimeUnit;  

public class DaemonThreadTest  
{  
 public static void main(String[] args)  
 {  
     Thread mainThread = new Thread(new Runnable(){  
         @Override 
         public void run()  
         {  
             Thread childThread = new Thread(new ClildThread());  
             childThread.setDaemon(false);  
             childThread.start();  
             System.out.println("I'm main thread...");  
         }  
     });  
     mainThread.start();  
 }  
}  

class ClildThread implements Runnable  
{  
 @Override 
 public void run()  
 {  
     while(true)  
     {  
         System.out.println("I'm child thread..");  
         try 
         {  
             TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(1000);  
         }  
         catch (InterruptedException e)  
         {  
             e.printStackTrace();  
         }  
     }  
 }  
}

运行结果:


image.png

可以看到,当主线程结束时,childThread是非守护线程,就会无限的执行。

守护线程有一个应用场景,就是当主线程结束时,结束其余的子线程(守护线程)自动关闭,就免去了还要继续关闭子线程的麻烦。不过博主推荐,如果真有这种场景,还是用中断的方式实现比较合理。

还有补充一点,不是说当子线程是守护线程,主线程结束,子线程就跟着结束,这里的前提条件是:当前jvm应用实例中没有用户线程继续执行,如果有其他用户线程继续执行,那么后台线程不会中断,如下:

package com.daemon;  
   
import java.util.concurrent.TimeUnit;  
   
public class DaemonThreadTest  
{  
    public static void main(String[] args)  
    {  
        Thread mainThread = new Thread(new Runnable(){  
            @Override 
            public void run()  
            {  
                Thread childThread = new Thread(new ClildThread());  
                childThread.setDaemon(true);  
                childThread.start();  
                System.out.println("I'm main thread...");  
            }  
        });  
        mainThread.start();  
           
        Thread otherThread = new Thread(new Runnable(){  
            @Override 
            public void run()  
            {  
                while(true)  
                {  
                    System.out.println("I'm other user thread...");  
                    try 
                    {  
                        TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(1000);  
                    }  
                    catch (InterruptedException e)  
                    {  
                        e.printStackTrace();  
                    }  
                }  
            }  
        });  
        otherThread.start();  
    }  
}  
   
class ClildThread implements Runnable  
{  
    @Override 
    public void run()  
    {  
        while(true)  
        {  
            System.out.println("I'm child thread..");  
            try 
            {  
                TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(1000);  
            }  
            catch (InterruptedException e)  
            {  
                e.printStackTrace();  
            }  
        }  
    }  
}
image.png
如果需要在主线程结束时,将子线程结束掉,可以采用如下的中断方式:
package com.self;  
   
import java.util.concurrent.ExecutorService;  
import java.util.concurrent.Executors;  
import java.util.concurrent.TimeUnit;  
   
public class ThreadTest  
{  
   
    public static void main(String[] args)  
    {  
        Thread mainThread = new Thread(new Runnable(){  
            public void run()  
            {  
                System.out.println("主线程开始...");  
                Thread sonThread = new Thread(new Thread1(Thread.currentThread()));  
                sonThread.setDaemon(false);  
                sonThread.start();  
                   
                try 
                {  
                    TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(10000);  
                }  
                catch (InterruptedException e)  
                {  
                    e.printStackTrace();  
                }  
                System.out.println("主线程结束");  
            }  
        });  
        mainThread.start();  
    }  
       
}  
   
class Thread1 implements Runnable  
{  
    private Thread mainThread;  
       
    public Thread1(Thread mainThread)  
    {  
        this.mainThread = mainThread;  
    }  
       
    @Override 
    public void run()  
    {  
        while(mainThread.isAlive())  
        {  
            System.out.println("子线程运行中....");  
            try 
            {  
                TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(1000);  
            }  
            catch (InterruptedException e)  
            {  
                e.printStackTrace();  
            }  
        }  
    }  
       
}
image.png

回归正题,这里有几点需要注意:
(1) thread.setDaemon(true)必须在thread.start()之前设置,否则会跑出一个IllegalThreadStateException异常。你不能把正在运行的常规线程设置为守护线程。
(2) 在Daemon线程中产生的新线程也是Daemon的。
(3) 不要认为所有的应用都可以分配给Daemon来进行服务,比如读写操作或者计算逻辑。
写java多线程程序时,一般比较喜欢用java自带的多线程框架,比如ExecutorService,但是java的线程池会将守护线程转换为用户线程,所以如果要使用后台线程就不能用java的线程池。
如下,线程池中将daemon线程转换为用户线程的程序片段:

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);  
        if (t.getPriority() != Thread.NORM_PRIORITY)  
            t.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);  
        return t;  
    }  
}

注意到,这里不仅会将守护线程转变为用户线程,而且会把优先级转变为Thread.NORM_PRIORITY。
如下所示,将守护线程采用线程池的方式开启:

package com.daemon;  
   
import java.util.concurrent.ExecutorService;  
import java.util.concurrent.Executors;  
import java.util.concurrent.TimeUnit;  
   
public class DaemonThreadTest  
{  
    public static void main(String[] args)  
    {  
        Thread mainThread = new Thread(new Runnable(){  
            @Override 
            public void run()  
            {  
                ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();  
                Thread childThread = new Thread(new ClildThread());  
                childThread.setDaemon(true);  
                exec.execute(childThread);  
                exec.shutdown();  
                System.out.println("I'm main thread...");  
            }  
        });  
        mainThread.start();  
    }  
}  
   
class ClildThread implements Runnable  
{  
    @Override 
    public void run()  
    {  
        while(true)  
        {  
            System.out.println("I'm child thread..");  
            try 
            {  
                TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(1000);  
            }  
            catch (InterruptedException e)  
            {  
                e.printStackTrace();  
            }  
        }  
    }  
}
image.png
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