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Java中對守護線程的理解

來源:千鋒教育
發布人:qyf
時間: 2022-06-07 15:33:00 1654587180

  在Java中有兩類線程,分別是User Thread(用戶線程)和Daemon Thread(守護線程) 。

  用戶線程很好理解,我們日常開發中編寫的業務邏輯代碼,運行起來都是一個個用戶線程。而守護線程相對來說則要特別理解一下。

  什么是守護線程

  在操作系統里面是沒有所謂的守護線程的概念的,只有守護進程一說。但是Java語言機制是構建在JVM的基礎之上的,這一機制意味著Java平臺是把操作系統的底層給屏蔽了起來,所以它可以在它自己的虛擬的平臺里面構造出對自己有利的機制。而Java語言或者說平臺的設計者多多少少是收到Unix操作系統思想的影響,而守護線程機制又是對JVM這樣的平臺湊合,于是守護線程應運而生。

  所謂的守護線程,指的是程序運行時在后臺提供的一種通用服務的線程。比如垃圾回收線程就是一個很稱職的守護者,并且這種線程并不屬于程序中不可或缺的部分。因此,當所有的非守護線程結束時,程序也就終止了,同時會殺死進程中的所有守護線程。反過來說,只要任何非守護線程還在運行,程序就不會終止。

  事實上,User Thread(用戶線程)和Daemon Thread(守護線程)從本質上來說并沒有什么區別,唯一的不同之處就在于虛擬機的離開:如果用戶線程已經全部退出運行了,只剩下守護線程存在了,虛擬機也就退出了。 因為沒有了被守護者,守護線程也就沒有工作可做了,也就沒有繼續運行程序的必要了。

  守護線程的使用與注意事項

  守護線程并非只有虛擬機內部可以提供,用戶也可以手動將一個用戶線程設定/轉換為守護線程。

  在Thread類中提供了一個setDaemon(true)方法來將一個普通的線程(用戶線程)設置為守護線程。

  public final void setDaemon(boolean on);

  在使用的過程中,有幾點需要注意:

  1.thread.setDaemon(true)必須在thread.start()之前設置,否則會拋出一個IllegalThreadStateException異常。這也就意味著不能把正在運行的常規線程設置為守護線程。 這點與操作系統中的守護進程有著明顯的區別,守護進程是創建后,讓進程擺脫原會話的控制+讓進程擺脫原進程組的控制+讓進程擺脫原控制終端的控制;所以說寄托于虛擬機的語言機制跟系統級語言有著本質上面的區別。

  2.在Daemon線程中產生的新線程也是Daemon的。關于這一點又是與操作系統中的守護進程有著本質的區別:守護進程fork()出來的子進程不再是守護進程,盡管它把父進程的進程相關信息復制過去了,但是子進程的進程的父進程不是init進程,所謂的守護進程本質上說就是,當父進程掛掉,init就會收養該進程,然后文件0、1和2都是/dev/null,當前目錄到/。

  3.不是所有的應用都可以分配給Daemon線程來進行服務的,比如讀寫操作或者計算邏輯。因為這種應用可能在Daemon Thread還沒來得及進行操作時,虛擬機已經退出了。這也就意味著,守護線程應該永遠不去訪問固有資源,如文件、數據庫,因為它會在任何時候甚至在一個操作的中間發生中斷。

  下面以一個完成文件輸出的守護線程任務作為例子:

import java.io.*;  

class TestRunnable implements Runnable {

    public void run(){

        try {

            Thread.sleep(1000); // 守護線程阻塞1秒后運行  

            File f = new File("daemon.txt");

            FileOutputStream os = new FileOutputStream(f,true);

            os.write("daemon".getBytes());

        } catch(IOException e1) {  

            e1.printStackTrace();  

        } catch(InterruptedException e2) {  

            e2.printStackTrace();  

        }  

    }  

}  

public class TestDemo2 {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        Runnable tr = new TestRunnable();

        Thread thread = new Thread(tr);

        thread.setDaemon(true); // 設置守護線程(必須在thread.start()之前)

        thread.start(); // 開始執行分進程    }

}

 

  上面這段代碼的運行結果是文件daemon.txt中沒有daemon字符串。

  但是如果把thread.setDaemon(true);這行代碼注釋掉,文件daemon.txt是可以被寫入daemon字符串的,因為這個時候這個線程就是普通的用戶線程了。

  簡單理解就是,JRE判斷程序是否執行結束的標準是所有的前臺線程(用戶線程)執行完畢了,而不管后臺線程(守護線程)的狀態。

  守護線程的應用場景

  前面說了那么多,那么Daemon Thread的實際應用在那里呢?舉個例子,Web服務器中的Servlet,在容器啟動時,后臺都會初始化一個服務線程,即調度線程,負責處理http請求,然后每個請求過來,調度線程就會從線程池中取出一個工作者線程來處理該請求,從而實現并發控制的目的。也就是說,一個實際應用在Java的線程池中的調度線程。

圖片1

  總結

  從我的理解,守護線程就是用來告訴JVM,我的這個線程是一個低級別的線程,不需要等待它運行完才退出,讓JVM喜歡什么時候退出就退出,不用管這個線程。

  在日常的業務相關的CRUD開發中,其實并不會關注到守護線程這個概念,也幾乎不會用上。

  但是如果要往更高的地方走的話,這些深層次的概念還是要了解一下的,比如一些框架的底層實現。

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