Java多线程——<五>后台线程(daemon)

一、后台线程（守护线程）

　　学一个东西，最重要的一点就是，为什么要用它？

　　后台线程区别于普通线程，普通线程又可以称为用户线程，只完成用户自己想要完成的任务，不提供公共服务。而有时，我们希望编写一段程序，能够提供公共的服务，保证所有用户针对该线程的请求都能有响应。

　　仔细来看下后台线程的定义：指在程序运行的时候在后台提供一种通用服务的线程，并且这种线程并不属于程序中不可或缺的部分。

二、实现后台线程

　　1.我们先定义任务及响应的线程

　　定义任务：Thread.yield();让线程暂停一段时间

class DaemonSpawn implements Runnable{
    public void run(){
        while(true)
            Thread.yield();
    }
}

　　定一个线程，有一个属性Thread[] t，用于存放子线程

class Daemon implements Runnable{
    //该任务下创建很多子线程
    private Thread[] t = new Thread[10];
    public void run(){
        //为线程池填充线程，并将所有线程启动
        for(int i = 0 ; i < t.length ; i++){
            t[i] = new Thread(new DaemonSpawn());
            t[i].start();
            System.out.println("DaemonSpawn "+i+"started, ");
        }
        for(int i = 0 ; i < t.length ; i++){
            System.out.println("t["+i+"].isDaemon()="+t[i].isDaemon()+", ");
        }
        /*
         * Daemon进入了无线循环，并在循环里调用yield方法把控制权交给其他进程
         */
        while(true)
            Thread.yield();
    }
}

　　讲定义的线程设定为后台线程

　　public static void main(String[] args) throws InterruptedException{
        /*
         * Daemon被设置为了后台线程，它的所有子线程也自然就是后台线程了
         */
        Thread d = new Thread(new Daemon());
        d.setDaemon(true);
        d.start();
        System.out.println("d.isDaemon()="+d.isDaemon()+",");
        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
    }

　　至此，后台线程已定义并跑起来了。输出结果：

DaemonSpawn 0started, 
DaemonSpawn 1started, 
DaemonSpawn 2started, 
DaemonSpawn 3started, 
DaemonSpawn 4started, 
DaemonSpawn 5started, 
DaemonSpawn 6started, 
DaemonSpawn 7started, 
DaemonSpawn 8started, 
DaemonSpawn 9started, 
t[0].isDaemon()=true, 
t[1].isDaemon()=true, 
t[2].isDaemon()=true, 
t[3].isDaemon()=true, 
t[4].isDaemon()=true, 
t[5].isDaemon()=true, 
t[6].isDaemon()=true, 
t[7].isDaemon()=true, 
t[8].isDaemon()=true, 
t[9].isDaemon()=true, 
d.isDaemon()+true,

　　2.有一点要指出：所有的“非后台线程”结束时，程序也就终止了，同时会杀死进程中所有后台线程：main就是一个非后台线程

　　　首先，如何证明main是非后台线程，还是用是上面那段程序

　　　　其次，如何证明非后台线程退出后，后台线程会被杀死呢？

public class TaskDaemon implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        try{
            while(true){
                TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);
                System.out.println(Thread.currentThread()+"  "+this);
            }
        }catch(InterruptedException e){
            System.out.println("sleep() interrupted");
        }
    }
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException{
        /*
         * 可以通过查看该程序的结果理解后台线程
         * 创建了9个线程，都声明为后台线程，然后启动他们，在非后台线程结束之前，后台线程会被线程调用器调用
         * main就是一个非后台线程，for循环结束之后输出了"All daemons started"证明main快要结束了，但是你让它睡眠了一会保证main不退出
         * 这样后台线程就会跑着，于是有了后面的打印结果
         */
        for(int i = 0 ; i < 10 ; i++){
            //后台线程本质上也是一个线程，通过任务来创建该线程
            Thread daemon = new Thread(new TaskDaemon());
            //想将创建的线程声明为后台线程 ，必须在启动前将其设置为true
            daemon.setDaemon(true);
            daemon.start();
        }
        System.out.println("All daemons started");
        TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(175);
    }
    
}

　　3.通过isDaemon()方法来判断一个线程是否是一个后台线程

　　　一个后台线程创建的任何线程都将被自动设置成后台线程，例如：Daemons中所示。

　　4.后台线程在不执行finally字句的情况下就会终止其run()方法，例如：DaemonsDontRunFinally

class ADaemon implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        try{
            System.out.println("Starting ADaemon");
            TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        }catch(InterruptedException e){
            System.out.println("Exiting via InterruptedException");
        }finally{
            System.out.println("Thie should always run?");
        }
    }
}

public static void main(String[] args){
        //当最后一个非后台线程终止时，后台线程会“突然”终止
        //故一旦main退出，jvm就会立即关闭所有的后台进程，而不会有任何你希望出现的确认形式
        Thread t = new Thread(new ADaemon());
        //如果注释掉下面这句话，finally将会执行
        t.setDaemon(true);
        t.start();
}

　　可以看到输出结果，finally中结果并没有执行

三、自定义后台线程工厂

　　1.自定义后台线程工厂

public class TaskDaemonFactory implements ThreadFactory{
    public Thread newThread(Runnable r){
        Thread t = new Thread(r);
        t.setDaemon(true);
        return t;
    }
}

　　2.创建线程时试用该工厂

　　　　 /*
         * Executors.newCachedThreadPool();方法用来接受一个ThreadFactory对象，而这个对象将被用来创建新的线程
         * 所以，你的Facotry重写了ThreadFacotry方法之后，要去实现他的创建线程方法，方法里默认将线程声明为后台线程
         */
        ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool(new TaskDaemonFactory());
        for(int i = 0 ;i < 10 ;i++){
            exec.execute(new TaskDaemonFromFactory());//这个是一个自定义任务
        }
        System.out.println("All daemons started");
        TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(500);

四、总结

后台线程(daemon)
　　|——定义：指在程序运行的时候在后台提供一种通用服务的线程，并且这种线程并不属于程序中不可或缺的部分
　　|       |——所有的“非后台线程”结束时，程序也就终止了，同时会杀死进程中所有后台线程：main就是一个非后台线程
　　|——声明并试用后台线程
　　|       |——传统方式：通过声明线程，操作线程来定义后台线程
　　|       |         |——Thread daemon = new Thread(new TaskDaemon());//将任务交给线程也叫声明线程
　　|       |         |—— daemon.setDaemon(true);//将线程设置为后台线程
　　|       |         |——daemon.start();//启动后台线程
　　|       |——由executor调用线程工厂：通过编写定制的ThreadFactory，可以定制由Executor创建的线程的属性
　　|      　　　　 |——1.实现ThreadFactory接口
　　|      　　　　 |——2.重写newThread方法
　　|     　　　　  |—— public Thread newThread(Runnable r){
　　|     　　　　  |—— Thread t = new Thread(r);
　　|      　　　　 |—— t.setDaemon(true);
　　|      　　　　 |—— return t;
　　|      　　　　 |—— }
　　|      　　　　 |——3.将定制的TaskDaemonFactory传递给Executor，它将用此来生成对应的线程，并操纵他们
　　|      　　　　 |—— 每个静态的ExecutorService创建方法都被重载为接受一个ThreadFactory对象，该对象将被用来创建新的线程
　　|      　　　　 |—— ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool(new TaskDaemonFactory());
　　|      　　　　 |——4.将任务传递给exec，它会帮你执行线程操作
　　|      　　　　 |—— exec.execute(new TaskDaemonFromFactory());

注：以上代码均来自《Thinking in java》，总结内容均是个人理解，如有错误请大家批评指正，谢谢