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【java 多线程】守护线程与非守护线程的详解

2019年07月19日  | 移动技术网IT编程  | 我要评论

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. 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. 2、在守护线程中产生的新线程也是守护线程。
  3. 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

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