並發編程之執行緒屬性
- 2019 年 10 月 4 日
- 筆記
本文主要討論執行緒的各種屬性，包括：主執行緒、執行緒優先順序、守護執行緒、執行緒組、處理未捕獲異常的處理器。
主執行緒
任何一個Java程式啟動時，至少會啟動一個執行緒執行main方法，這個執行緒就被稱為主執行緒（main thread）。它是產生其它執行緒的執行緒，即：其它所有執行緒的主執行緒的子孫執行緒。通常，主執行緒都是最後結束的，因為它要執行其它子執行緒的關閉工作。
執行緒優先順序
電腦只有一個CPU，各個執行緒輪流獲取CPU的使用權，才能執行任務。為了判斷優先執行哪個執行緒，給每一個執行緒設置了一個優先順序，優先順序高的執行緒將會被優先執行。默認情況下，每個執行緒的優先順序繼承它的父執行緒（創建該執行緒的執行緒）的優先順序。優先順序是1-10之間的整數，一般情況下，執行緒默認的優先順序是５。常用的優先順序有三個（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) 設置執行緒優先順序 int getPriority() 獲取執行緒優先順序
守護執行緒
守護執行緒的唯一作用就是為其它執行緒提供服務，永遠不要在守護執行緒中訪問固有資源，比如文件、資料庫等。當所有的用戶執行緒都結束後，守護執行緒才會結束。且當只剩下守護執行緒，虛擬機就會退出。
默認情況下，由用戶執行緒創建的執行緒仍是用戶執行緒，由守護執行緒創建的執行緒仍是守護執行緒。
Java虛擬機的垃圾回收執行緒就是典型的守護執行緒。
相關API：
void setDaemon(boolean isdaemon) 設置執行緒為守護執行緒或者用戶執行緒。該方法必須在執行緒啟動之前調用。 boolean isDaemon() 判斷該執行緒是否為後台執行緒
執行緒組
執行緒組是一個可以統一管理的執行緒集合，執行緒組也可以包含其它執行緒組。默認情況下，所有的執行緒屬於同一個執行緒組。執行緒只能訪問自己所在執行緒組的資訊，不能訪問其它執行緒組的資訊，包括該執行緒組的父執行緒組。
建議不要使用執行緒組（已經有更好的特性用於執行緒集合的操作）
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
執行緒的run()不能拋出任何被檢測的異常【因為Runnable介面中定義的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，發生異常時會導致執行緒死亡。（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，應該如何處理執行緒中拋出的異常呢？事實上，異常發生後，在執行緒死亡之前，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執行緒中拋出的異常。
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. 為所有的執行緒設置“異常處理器” Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(new MyUncaughtExceptionHandler()); //3. 創建並執行執行緒 ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(1); service.execute(new ThreadExceptionResolve()); } } //1. 定義符合執行緒異常處理器規範的“異常處理器” // 該處理器必須屬於一個實現Thread.UncaughtExceptionHandler介面的類 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)為所有執行緒設置默認處理器，也可以使用Thread的實例方法setUncaughtExceptionHandler(UncaughtExceptionHandler eh)為摸一個執行緒設定處理器。如果執行緒沒有安裝處理器，此時的處理器就是該執行緒的ThreadGroup對象。
//為所有執行緒設置默認處理器 Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(handler); //為指定執行緒設置處理器 Thread mainThread = Thread.currentThread(); mainThread.setUncaughtExceptionHandler(handler);
