java中的守護線程
- 2019 年 10 月 20 日
- 筆記
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。
什麼是守護線程
在操作系統裏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，這一機制意味着Java平台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台裏面構造出對自己有利的機制。而Java語言或者說平台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這樣的平台湊合，於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後台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，並且這種線程並不屬於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）從本質上來說並沒有什麼區別，唯一的不同之處就在於虛擬機的離開：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
守護線程並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。這也就意味着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着明顯的區別，守護進程是創建後，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；所以說寄託於虛擬機的語言機制跟系統級語言有着本質上面的區別。
2.在Daemon線程中產生的新線程也是Daemon的。關於這一點又是與操作系統中的守護進程有着本質的區別：守護進程fork()出來的子進程不再是守護進程，儘管它把父進程的進程相關信息複製過去了，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，然後文件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。這也就意味着，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（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台線程（用戶線程）執行完畢了，而不管後台線程（守護線程）的狀態。
守護線程的應用場景
前面說了那麼多，那麼Daemon Thread的實際應用在那裡呢？舉個例子，Web服務器中的Servlet，在容器啟動時，後台都會初始化一個服務線程，即調度線程，負責處理http請求，然後每個請求過來，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，從而實現並發控制的目的。也就是說，一個實際應用在Java的線程池中的調度線程。
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喜歡什麼時候退出就退出，不用管這個線程。
在日常的業務相關的CRUD開發中，其實並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。
“我不知道我有多喜歡你，但如果是去見你，我一定用跑的。”
