並發編程之線程屬性
- 2019 年 10 月 4 日
- 筆記
本文主要討論線程的各種屬性，包括：主線程、線程優先級、守護線程、線程組、處理未捕獲異常的處理器。
主線程
任何一個Java程序啟動時，至少會啟動一個線程執行main方法，這個線程就被稱為主線程（main thread）。它是產生其它線程的線程，即：其它所有線程的主線程的子孫線程。通常，主線程都是最後結束的，因為它要執行其它子線程的關閉工作。
線程優先級
計算機只有一個CPU，各個線程輪流獲取CPU的使用權，才能執行任務。為了判斷優先執行哪個線程，給每一個線程設置了一個優先級，優先級高的線程將會被優先執行。默認情況下，每個線程的優先級繼承它的父線程（創建該線程的線程）的優先級。優先級是1-10之間的整數，一般情況下，線程默認的優先級是５。常用的優先級有三個（1 ： MIN_PRIORITY、 5 ： NORM_PRIORITY、 10 ： MAX_PRIORITY）。
public class Priority { @Test public void defaultPriority(){ int mainThreadPriority = Thread.currentThread().getPriority(); System.out.println("default priority is "+mainThreadPriority);／／５ } @Test public void extendFather(){ Thread mainThread = Thread.currentThread(); mainThread.setPriority(4); int mainThreadPriority = mainThread.getPriority(); System.out.println("main thread's priority is "+mainThreadPriority);／／４ Thread t1 = new Thread(() -> System.out.println(Thread.currentThread().getName()),"t1"); System.out.println("t1 thread's priority is "+t1.getPriority());／／４ } }
相關API：
void setPriority(int priority) 設置線程優先級 int getPriority() 獲取線程優先級
守護線程
守護線程的唯一作用就是為其它線程提供服務，永遠不要在守護線程中訪問固有資源，比如文件、數據庫等。當所有的用戶線程都結束後，守護線程才會結束。且當只剩下守護線程，虛擬機就會退出。
默認情況下，由用戶線程創建的線程仍是用戶線程，由守護線程創建的線程仍是守護線程。
Java虛擬機的垃圾回收線程就是典型的守護線程。
相關API：
void setDaemon(boolean isdaemon) 設置線程為守護線程或者用戶線程。該方法必須在線程啟動之前調用。 boolean isDaemon() 判斷該線程是否為後台線程
線程組
線程組是一個可以統一管理的線程集合，線程組也可以包含其它線程組。默認情況下，所有的線程屬於同一個線程組。線程只能訪問自己所在線程組的信息，不能訪問其它線程組的信息，包括該線程組的父線程組。
建議不要使用線程組（已經有更好的特性用於線程集合的操作）
public class ThreadGroupDemo { public static void print(){ Thread thread = Thread.currentThread(); System.out.println(thread.getThreadGroup().getName()+"-"+thread.getName()); } public static void main(String[] args) { ThreadGroup group = new ThreadGroup("Print Group"); new Thread(group, ThreadGroupDemo::print, "t1").start(); new Thread(group, ThreadGroupDemo::print, "t2").start(); group.list(); } }
未捕獲異常處理器
線程的run()不能拋出任何被檢測的異常【因為Runnable接口中定義的run()沒有拋出異常，所以重寫run()時，不允許拋出異常，可以使用try-catch捕獲異常】。但是，如果不被檢測的異常沒有使用try-catch處理，發生異常時會導致線程死亡。（比如下面這個例子，控制台並沒有輸出“Endind?”）
public class UncaughtExceptionDemo implements Runnable{ @Override public void run() { int i = 1/0; System.out.println("Endind?"); } public static void main(String[] args) { ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(1); service.execute(new UncaughtExceptionDemo()); } } /* log： ... Exception in thread "pool-1-thread-1" java.lang.ArithmeticException: / by zero at concurrency.attributes.UncaughtExceptionDemo.run(UncaughtExceptionDemo.java:10) at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1149) at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624) at java.lang.Thread.run(Thread.java:748) */
而且，在run中手動拋出了一個運行時異常，在main中使用try-catch處理異常，並未生效。（如下例，控制台並未輸出”Current thread occurs exception.”）
public class UncaughtExceptionDemo implements Runnable{ @Override public void run() { int i = 1/0; } public static void main(String[] args) { try{ ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(1); service.execute(new UncaughtExceptionDemo()); } catch (RuntimeException e){ System.out.println("Current thread occurs exception."); } } } /* ... Exception in thread "pool-1-thread-1" java.lang.ArithmeticException: / by zero at concurrency.attributes.UncaughtExceptionDemo.run(UncaughtExceptionDemo.java:10) at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1149) at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624) at java.lang.Thread.run(Thread.java:748) */
那麼，應該如何處理線程中拋出的異常呢？事實上，異常發生後，在線程死亡之前，異常會被傳遞到一個用於未捕獲異常的處理器。可以使用該處理器來處理線程中拋出的異常。
import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; public class ThreadExceptionResolve implements Runnable{ @Override public void run() { int i = 1/0; System.out.println("Endind?"); } public static void main(String[] args) { //2. 為所有的線程設置“異常處理器” Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(new MyUncaughtExceptionHandler()); //3. 創建並執行線程 ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(1); service.execute(new ThreadExceptionResolve()); } } //1. 定義符合線程異常處理器規範的“異常處理器” // 該處理器必須屬於一個實現Thread.UncaughtExceptionHandler接口的類 class MyUncaughtExceptionHandler implements Thread.UncaughtExceptionHandler { @Override public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) { System.out.println("The acculation is error."); } } /* ... The acculation is error. */
安裝處理器的方式有兩種：可以使用Thread的靜態方法setDefaultUncaughtExceptionHandler(UncaughtExceptionHandler eh)為所有線程設置默認處理器，也可以使用Thread的實例方法setUncaughtExceptionHandler(UncaughtExceptionHandler eh)為摸一個線程設定處理器。如果線程沒有安裝處理器，此時的處理器就是該線程的ThreadGroup對象。
//為所有線程設置默認處理器 Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(handler); //為指定線程設置處理器 Thread mainThread = Thread.currentThread(); mainThread.setUncaughtExceptionHandler(handler);
