JVM中的守護線程示例詳解

前言

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

用個比較通俗的比如，任何一個守護線程都是整個JVM中所有非守護線程的保姆：

只要當前JVM實例中尚存在任何一個非守護線程沒有結束，守護線程就全部工作；只有當最后一個非守護線程結束時，守護線程隨著JVM一同結束工作。

Daemon的作用是為其他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。

在之前的《詳解JVM如何處理異?！诽岬搅耸刈o線程，當時沒有詳細解釋，所以打算放到今天來解釋說明一下JVM守護線程的內容。

特點

• 通常由JVM啟動
• 運行在后臺處理任務，比如垃圾回收等
• 用戶啟動線程執行結束或者JVM結束時，會等待所有的非守護線程執行結束，但是不會因為守護線程的存在而影響關閉。

判斷線程是否為守護線程

判斷一個線程是否為守護線程，主要依據如下的內容

/* Whether or not the thread is a daemon thread. */
private boolean daemon = false;

/**
* Tests if this thread is a daemon thread.
*
* @return <code>true</code> if this thread is a daemon thread;
*  <code>false</code> otherwise.
* @see #setDaemon(boolean)
*/
public final boolean isDaemon() {
 return daemon;
}

下面我們進行一些簡單的代碼，驗證一些關于守護線程的特性和一些猜測。

輔助方法

打印線程信息的方法，輸出線程的組，是否為守護線程以及對應的優先級。

private static void dumpAllThreadsInfo() {
 Set<Thread> threadSet = Thread.getAllStackTraces().keySet();
 for(Thread thread: threadSet) {
 System.out.println("dumpAllThreadsInfo thread.name=" + thread.getName()
  + ";group=" + thread.getThreadGroup()
  + ";isDaemon=" + thread.isDaemon()
  + ";priority=" + thread.getPriority());
 }
}

線程睡眠的方法

private static void makeThreadSleep(long durationInMillSeconds) {
 try {
 Thread.sleep(durationInMillSeconds);
 } catch (InterruptedException e) {
 e.printStackTrace();
 }

}

驗證普通的(非守護線程)線程會影響進程(JVM)退出

private static void testNormalThread() {
 long startTime = System.currentTimeMillis();
 new Thread("NormalThread") {
 @Override
 public void run() {
  super.run();
  //保持睡眠，確保在執行dumpAllThreadsInfo時，該線程不會因為退出導致dumpAllThreadsInfo無法打印信息。
  makeThreadSleep(10 * 1000);
  System.out.println("startNormalThread normalThread.time cost=" + (System.currentTimeMillis() - startTime));
 }
 }.start();
 //主線程暫定3秒，確保子線程都啟動完成
 makeThreadSleep(3 * 1000);
 dumpAllThreadsInfo();
 System.out.println("MainThread.time cost = " + (System.currentTimeMillis() - startTime));
}

獲取輸出日志

dumpAllThreadsInfo thread.name=Signal Dispatcher;group=java.lang.ThreadGroup[name=system,maxpri=10];isDaemon=true;priority=9
dumpAllThreadsInfo thread.name=Attach Listener;group=java.lang.ThreadGroup[name=system,maxpri=10];isDaemon=true;priority=9
dumpAllThreadsInfo thread.name=Monitor Ctrl-Break;group=java.lang.ThreadGroup[name=main,maxpri=10];isDaemon=true;priority=5
dumpAllThreadsInfo thread.name=Reference Handler;group=java.lang.ThreadGroup[name=system,maxpri=10];isDaemon=true;priority=10
dumpAllThreadsInfo thread.name=main;group=java.lang.ThreadGroup[name=main,maxpri=10];isDaemon=false;priority=5
dumpAllThreadsInfo thread.name=NormalThread;group=java.lang.ThreadGroup[name=main,maxpri=10];isDaemon=false;priority=5
dumpAllThreadsInfo thread.name=Finalizer;group=java.lang.ThreadGroup[name=system,maxpri=10];isDaemon=true;priority=8
MainThread.time cost = 3009
startNormalThread normalThread.time cost=10003
Process finished with exit code 0 結束進程

我們根據上面的日志，我們可以發現

• startNormalThread normalThread.time cost=10003代表著子線程執行結束，先于后面的進程結束執行。
• Process finished with exit code 0 代表 結束進程

以上日志可以驗證進程是在我們啟動的子線程結束之后才退出的。

驗證JVM不等待守護線程就會結束

其實上面的例子也可以驗證JVM不等待JVM啟動的守護線程(Reference Handler,Signal Dispatcher等)執行結束就退出。

這里我們再次用一段代碼驗證一下JVM不等待用戶啟動的守護線程結束就退出的事實。

private static void testDaemonThread() {
 long startTime = System.currentTimeMillis();
 Thread daemonThreadSetByUser = new Thread("daemonThreadSetByUser") {
  @Override
  public void run() {
   makeThreadSleep(10 * 1000);
   super.run();
   System.out.println("daemonThreadSetByUser.time cost=" + (System.currentTimeMillis() - startTime));
  }
 };
 daemonThreadSetByUser.setDaemon(true);
 daemonThreadSetByUser.start();
 //主線程暫定3秒，確保子線程都啟動完成
 makeThreadSleep(3 * 1000);
 dumpAllThreadsInfo();
 System.out.println("MainThread.time cost = " + (System.currentTimeMillis() - startTime));
}

上面的結果得到的輸出日志為

dumpAllThreadsInfo thread.name=Signal Dispatcher;group=java.lang.ThreadGroup[name=system,maxpri=10];isDaemon=true;priority=9
dumpAllThreadsInfo thread.name=Attach Listener;group=java.lang.ThreadGroup[name=system,maxpri=10];isDaemon=true;priority=9
dumpAllThreadsInfo thread.name=Monitor Ctrl-Break;group=java.lang.ThreadGroup[name=main,maxpri=10];isDaemon=true;priority=5
dumpAllThreadsInfo thread.name=Reference Handler;group=java.lang.ThreadGroup[name=system,maxpri=10];isDaemon=true;priority=10
dumpAllThreadsInfo thread.name=main;group=java.lang.ThreadGroup[name=main,maxpri=10];isDaemon=false;priority=5
dumpAllThreadsInfo thread.name=daemonThreadSetByUser;group=java.lang.ThreadGroup[name=main,maxpri=10];isDaemon=true;priority=5
dumpAllThreadsInfo thread.name=Finalizer;group=java.lang.ThreadGroup[name=system,maxpri=10];isDaemon=true;priority=8
MainThread.time cost = 3006

Process finished with exit code 0

我們可以看到，上面的日志沒有類似daemonThreadSetByUser.time cost=的信息?？梢源_定JVM沒有等待守護線程結束就退出了。

注意：

• 新的線程是否初始為守護線程，取決于啟動該線程的線程是否為守護線程。
• 守護線程默認啟動的線程為守護線程，非守護線程啟動的線程默認為非守護線程。
• 主線程（非守護線程）啟用一個守護線程，需要調用Thread.setDaemon來設置啟動線程為守護線程。

關于Priority與守護線程的關系

有一種傳言為守護線程的優先級要低，然而事實是

• 優先級與是否為守護線程沒有必然的聯系
• 新的線程的優先級與創建該線程的線程優先級一致。
• 但是建議將守護線程的優先級降低一些。

感興趣的可以自己驗證一下（其實上面的代碼已經有驗證了）

總結

以上就是這篇文章的全部內容了，希望本文的內容對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對億速云的支持。