写在开头

面试官:小伙子请聊一聊Java中的精灵线程?
我:什么?精灵线程?啥时候精灵线程?
面试官:精灵线程没听过?那守护线程呢?
我:守护线程知道,就是为普通线程服务的线程嘛。
面试官:没了?守护线程的特点,怎么使用,需要注意啥,Java中经典的守护线程都有啥?
我:不知道。。。
这的天,面试一个10K的工作,上来先整个精灵线程,直接把人整蒙了,难道提及Java多线程的时候,问的不应该是线程、线程池、并发冲突解决方案、如何加锁,以及各种锁的知识点吗?上来整个偏门的守护线程,这是出心的不想要啊。

何为守护线程

上面这段内容是在牛客上看到的,说实话这位面试官问的这内容确实主要一个:东西没用,但你得知道!可如果说他问的真是离谱吗?也算不上,精灵线程我们很少听到,但守护线程我们在学习Java线程的时候肯定有所耳闻!那么今天我们就一起来小酌一下这个

守护线程

Java中的线程分为2种:
用户线程

守护线程

用户线程又叫普通线程,是我们驱动业务逻辑运转的核心;而守护线程,顾名思义,是守护用户线程的一种线程,运行在后台提供通用服务,因此也叫后台线程或者精灵线程。

守护线程的使用场景

那在Java中这个守护线程都有什么实际用处,或者说应用场景呢?

  1. GC垃圾回收线程:这是JVM中非常经典的一个守护线程,它始终以低级别状态运行,用于实时监控和管理系统中的可回收资源,一旦我们的系统没有任何运行的用户线程时,程序也就不会再产生垃圾,这时,无事可做的垃圾回收线程会自动结束。
  2. 应用指标统计:部分服务可以通过守护线程来采取应用指标,服务结束则停止采集。

怎么设置守护线程

那我们在代码中,如何将一个线程设置为守护线程呢?咱们可以通过在 start 线程之前调用线程的 setDaemon(true) 方法,将一个线程设置为守护线程,来看一下下面的这个demo。

【代码实例1】

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread1 = new Thread("守护线程"){
            @Override
            public void run() {
                int i = 0;
                while (i <= 4){
                    i++;
                    try {
                        Thread.sleep(500);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);
                }
                super.run();
            }
        };
        Thread thread2 = new Thread("用户线程"){
            @Override
            public void run() {
                int i = 0;
                while (i < 2){
                    i++;
                    try {
                        Thread.sleep(500);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);
                }
                super.run();
            }
        };
        //setDaemon, 不设置则默认false
        thread1.setDaemon(true);//设置thread1为守护线程
        thread2.setDaemon(false);//设置thread2为普通线程
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

输出:

守护线程:1
用户线程:1
用户线程:2
守护线程:2

这段测试代码中,我们通过thread1.setDaemon(true)将线程1设置成了一个守护线程(false为普通线程),用户线程的循环次数为2,用户线程的循环次数为4,但当程序中的用户线程运行完之后,守护线程并没有继续向下循环,而是随着用户线程的结束而自我终止了。

守护线程的优先级

看到网上很多博文提到了守护线程的优先级问题,都说守护线程的优先级比较低,那我们通过一段测试用例看一下真实情况。

【代码实例2】

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread1 = new Thread("守护线程"){
            @Override
            public void run() {
                int i = 0;
                while (i <= 4){
                    i++;
                    try {
                        Thread.sleep(500);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i+"-优先级:" +Thread.currentThread().getPriority());
                }
                super.run();
            }
        };
        Thread thread2 = new Thread("用户线程"){
            @Override
            public void run() {
                int i = 0;
                while (i < 2){
                    i++;
                    try {
                        Thread.sleep(500);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i+"-优先级:" +Thread.currentThread().getPriority());
                }
                super.run();
            }
        };

        //setDaemon, 不设置则默认false
        thread1.setDaemon(true);//设置thread1为守护线程
        thread2.setDaemon(false);//设置thread2为普通线程

        thread1.start();
        thread2.start();

        for (int i = 0; i <5 ; i++) {
            System.out.println("主线程:"+i+"-优先级:" +Thread.currentThread().getPriority());
        }
    }
}

输出:

主线程:0-优先级:5
主线程:1-优先级:5
主线程:2-优先级:5
主线程:3-优先级:5
主线程:4-优先级:5
用户线程:1-优先级:5
守护线程:1-优先级:5
用户线程:2-优先级:5
守护线程:2-优先级:5

这个测试结果是不是出乎意料?无论是主线程还是普通的用户线程,又或者说守护线程,他们的优先级都是5,优先级竟然都一样!

我们知道所谓的线程就是CPU 调度和分派的基本单位,根据优先级不同,来决定获取CPU时间片的先后顺序,因为主线程启动时,其他线程还没有启动,所以这时候它最先获得CPU调度权限;

又因为其他线程存在休眠时间,这个时间段上足够主线程执行完毕。主线程执行完后,用户线程和守护线程互相抢占CPU资源,交错执行,直至程序中没有普通线程为止!若没有休眠时间,且循环次数足够多时,我们可以看到主线程、守护线程、用户线程都竞争CPU时间片,呈现交错执行的结果!

注意事项

在设置线程为守护线程的时候要注意一个事情,那就是当 start(); 放到 setDaemon(true); 之前,程序抛出IllegalThreadStateException。如下图:
image

原因是 setDaemon(true)源码中,有一个isAlive()的判断,判断当前线程的状态是否为活跃线程,若是则抛出异常,我们不能修改一个正在运行中的线程!

【源码解析1】

  public final void setDaemon(boolean on) {
        checkAccess();
        //线程已经启动后,不可修改,否则抛出非法线程状态异常
        if (isAlive()) {
            throw new IllegalThreadStateException();
        }
        daemon = on;
    }

总结

OK,写到这里,关于守护线程的内容就讲完了,我们从什么是守护线程,守护线程的使用场景,优先级,注意事项等方面,进行了全面的介绍。

其实说实话,在我们日后工作中,很少直接使用上守护线程,所以它看似没那么重要,但在很多Java多线程相关的书籍中绝对都有提及,很多小伙伴在学习的过程中认为这个点不重要,也就相当然的忽略了,但遇到变态的面试官,专门挑拣一些偏僻的知识点考你时,难免陷入尴尬,所以希望借助这个考题,大家能够在日后更细心的学习哈。

结尾彩蛋

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