Java中守護線程的總結

在Java中有兩類線程：User Thread(用戶線程)、Daemon Thread(守護線程) 

用個比較通俗的好比，任何一個守護線程都是整個JVM中全部非守護線程的保姆：

只要當前JVM實例中尚存在任何一個非守護線程沒有結束，守護線程就所有工做；只有當最後一個非守護線程結束時，守護線程隨着JVM一同結束工做。
Daemon的做用是爲其餘線程的運行提供便利服務，守護線程最典型的應用就是 GC (垃圾回收器)，它就是一個很稱職的守護者。

User和Daemon二者幾乎沒有區別，惟一的不一樣之處就在於虛擬機的離開：若是 User Thread已經所有退出運行了，只剩下Daemon Thread存在了，虛擬機也就退出了。 由於沒有了被守護者，Daemon也就沒有工做可作了，也就沒有繼續運行程序的必要了。

值得一提的是，守護線程並不是只有虛擬機內部提供，用戶在編寫程序時也能夠本身設置守護線程。下面的方法就是用來設置守護線程的。 

Thread daemonTread = new Thread();

  // 設定 daemonThread 爲 守護線程，default false(非守護線程)
 daemonThread.setDaemon(true);

 // 驗證當前線程是否爲守護線程，返回 true 則爲守護線程
 daemonThread.isDaemon();

這裏有幾點須要注意： 

(1) thread.setDaemon(true)必須在thread.start()以前設置，不然會跑出一個IllegalThreadStateException異常。你不能把正在運行的常規線程設置爲守護線程。
(2) 在Daemon線程中產生的新線程也是Daemon的。 
(3) 不要認爲全部的應用均可以分配給Daemon來進行服務，好比讀寫操做或者計算邏輯。 

由於你不可能知道在全部的User完成以前，Daemon是否已經完成了預期的服務任務。一旦User退出了，可能大量數據尚未來得及讀入或寫出，計算任務也可能屢次運行結果不同。這對程序是毀滅性的。形成這個結果理由已經說過了：一旦全部User Thread離開了，虛擬機也就退出運行了。 

 

//完成文件輸出的守護線程任務
import java.io.*;

class TestRunnable implements Runnable{
    public void run(){
               try{
                  Thread.sleep(1000);//守護線程阻塞1秒後運行
                  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
        thread.start(); //開始執行分進程
    }
}
//運行結果：文件daemon.txt中沒有"daemon"字符串。

看到了吧，把輸入輸出邏輯包裝進守護線程多麼的可怕，字符串並無寫入指定文件。緣由也很簡單，直到主線程完成，守護線程仍處於1秒的阻塞狀態。這個時候主線程很快就運行完了，虛擬機退出，Daemon中止服務，輸出操做天然失敗了。

 

 

public class Test {
　　public static void main(String args) {
　　Thread t1 = new MyCommon();
　　Thread t2 = new Thread(new MyDaemon());
　　t2.setDaemon(true); //設置爲守護線程
　　t2.start();
　　t1.start();
　　}
　　}
　　class MyCommon extends Thread {
　　public void run() {
　　for (int i = 0; i < 5; i++) {
　　System.out.println("線程1第" + i + "次執行！");
　　try {
　　Thread.sleep(7);
　　} catch (InterruptedException e) {
　　e.printStackTrace();
　　}
　　}
　　}
　　}

 

class MyDaemon implements Runnable {
　　public void run() {
　　for (long i = 0; i < 9999999L; i++) {
　　System.out.println("後臺線程第" + i + "次執行！");
　　try {
　　Thread.sleep(7);
　　} catch (InterruptedException e) {
　　e.printStackTrace();
　　}
　　}
　　}
　　}

後臺線程第0次執行！
　　線程1第0次執行！ 
　　線程1第1次執行！ 
　　後臺線程第1次執行！ 
　　後臺線程第2次執行！ 
　　線程1第2次執行！ 
　　線程1第3次執行！ 
　　後臺線程第3次執行！ 
　　線程1第4次執行！ 
　　後臺線程第4次執行！ 
　　後臺線程第5次執行！ 
　　後臺線程第6次執行！ 
　　後臺線程第7次執行！ 
　　Process finished with exit code 0 
　　從上面的執行結果能夠看出： 
　　前臺線程是保證執行完畢的，後臺線程尚未執行完畢就退出了。 

　　實際上：JRE判斷程序是否執行結束的標準是全部的前臺執線程行完畢了，而無論後臺線程的狀態，所以，在使用後臺縣城時候必定要注意這個問題。 

補充說明：
定義：守護線程--也稱「服務線程」，在沒有用戶線程可服務時會自動離開。
優先級：守護線程的優先級比較低，用於爲系統中的其它對象和線程提供服務。
設置：經過setDaemon(true)來設置線程爲「守護線程」；將一個用戶線程設置爲
守護線程的方式是在 線程對象建立 以前 用線程對象的setDaemon方法。
example: 垃圾回收線程就是一個經典的守護線程，當咱們的程序中再也不有任何運行的
Thread,程序就不會再產生垃圾，垃圾回收器也就無事可作，因此當垃圾回收線程是
JVM上僅剩的線程時，垃圾回收線程會自動離開。它始終在低級別的狀態中運行，用於
實時監控和管理系統中的可回收資源。
生命週期：守護進程（Daemon）是運行在後臺的一種特殊進程。它獨立於控制終端而且
週期性地執行某種任務或等待處理某些發生的事件。也就是
說守護線程不依賴於終端，可是依賴於系統，與系統「同生共死」。那Java的守護線程是
什麼樣子的呢。當JVM中全部的線程都是守護線程的時候，JVM就能夠退出了；若是還有一個
或以上的非守護線程則JVM不會退出。


實際應用例子：

在使用長鏈接的comet服務端推送技術中，消息推送線程設置爲守護線程，服務於ChatServlet的servlet用戶線程，在servlet的init啓動消息線程，servlet一旦初始化後，一直存在服務器，servlet摧毀後,消息線程自動退出

容器收到一個Servlet請求，調度線程從線程池中選出一個工做者線程,將請求傳遞給該工做者線程，而後由該線程來執行Servlet的 service方法。當這個線程正在執行的時候,容器收到另一個請求,調度線程一樣從線程池中選出另外一個工做者線程來服務新的請求,容器並不關心這個請求是否訪問的是同一個Servlet.當容器同時收到對同一個Servlet的多個請求的時候，那麼這個Servlet的service()方法將在多線程中併發執行。
Servlet容器默認採用單實例多線程的方式來處理請求，這樣減小產生Servlet實例的開銷，提高了對請求的響應時間，對於Tomcat能夠在server.xml中經過<Connector>元素設置線程池中線程的數目。
如圖： 

 

爲何要用守護線程？

 

咱們知道靜態變量是ClassLoader級別的，若是Web應用程序中止，這些靜態變量也會從JVM中清除。可是線程則是JVM級別的，若是你在Web 應用中啓動一個線程，這個線程的生命週期並不會和Web應用程序保持同步。也就是說，即便你中止了Web應用，這個線程依舊是活躍的。正是由於這個很隱晦 的問題，因此不少有經驗的開發者不太同意在Web應用中私自啓動線程。

若是咱們手工使用JDK Timer（Quartz的Scheduler），在Web容器啓動時啓動Timer，當Web容器關閉時，除非你手工關閉這個Timer，不然Timer中的任務還會繼續運行！

下面經過一個小例子來演示這個「詭異」的現象，咱們經過ServletContextListener在Web容器啓動時建立一個Timer並週期性地運行一個任務：  

//代碼清單StartCycleRunTask：容器監聽器
package com.baobaotao.web;
import java.util.Date;
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
import javax.servlet.ServletContextEvent;
import javax.servlet.ServletContextListener;
public class StartCycleRunTask implements ServletContextListener ...{
    private Timer timer;
    public void contextDestroyed(ServletContextEvent arg0) ...{
        // ②該方法在Web容器關閉時執行
        System.out.println("Web應用程序啓動關閉...");
    }
    public void contextInitialized(ServletContextEvent arg0) ...{
         //②在Web容器啓動時自動執行該方法
        System.out.println("Web應用程序啓動...");
        timer = new Timer();//②-1:建立一個Timer，Timer內部自動建立一個背景線程
        TimerTask task = new SimpleTimerTask();
        timer.schedule(task, 1000L, 5000L); //②-2:註冊一個5秒鐘運行一次的任務
    }
}
class SimpleTimerTask extends TimerTask ...{//③任務
    private int count;
    public void run() ...{
        System.out.println((++count)+"execute task..."+(new Date()));
    }
}

在web.xml中聲明這個Web容器監聽器：<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><web-app> … <listener> <listener-class>com.baobaotao.web.StartCycleRunTask</listener-class> </listener> </web-app> 在Tomcat中部署這個Web應用並啓動後，你將看到任務每隔5秒鐘執行一次。 運行一段時間後，登陸Tomcat管理後臺，將對應的Web應用（chapter13）關閉。 轉到Tomcat控制檯，你將看到雖然Web應用已經關閉，但Timer任務還在我行我素地執行如故——舞臺已經拆除，戲子繼續表演： 咱們能夠經過改變清單StartCycleRunTask的代碼，在contextDestroyed(ServletContextEvent arg0)中添加timer.cancel()代碼，在Web容器關閉後手工中止Timer來結束任務。Spring爲JDK Timer和Quartz Scheduler所提供的TimerFactoryBean和SchedulerFactoryBean可以和Spring容器的生命週期關聯，在 Spring容器啓動時啓動調度器，而在Spring容器關閉時，中止調度器。因此在Spring中經過這兩個FactoryBean配置調度器，再從 Spring IoC中獲取調度器引用進行任務調度將不會出現這種Web容器關閉而任務依然運行的問題。而若是你在程序中直接使用Timer或Scheduler，如不 進行額外的處理，將會出現這一問題。