线程组和未处理的异常

Java 使用 ThreadGroup 来表示线程组，它可以对一批线程进行分类管理，Java 允许程序直接对线程组进行控制。对线程组的控制相当于同时控制这批线程。用户创建的所有线程都属于指定线程组，如果程序没有显式指定线程属于哪个线程组，则该线程属于默认线程组。在默认情况下，子线程和创建它的父线程处于同一个线程组内，例如A线程创建了B线程，并且没有指定B线程的线程组，则B线程属于A线程所在的线程组。

一旦某个线程加入了指定线程组之后，该线程将一直属于该线程组，直到该线程死亡，线程运行中途不能改变它所属的线程组。

Thread 类提供了如下几个构造器来设置新创建的线程属于哪个线程组。

• Thread(ThreadGroup group, Runnable target)：以 target 的 run() 方法作为线程执行体创建新线程，属于 group 线程组。
• Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name)：以 target 的 run() 方法作为线程执行体创建新线程，该线程属于 group 线程组，且线程名为 name。
• Thread(ThreadGroup group, String name)：创建新线程，新线程名为 name，属于 group 线程组。

因为中途不可改变线程所属的线程组，所以 Thread 类没有提供 setThreadGroup() 方法来改变线程所属的线程组（但提供了一个 getThreadGroup() 方法来返回该线程所属的线程组，getThreadGroup() 方法的返回值是 ThreadGroup 对象，表示一个线程组。ThreadGroup 类提供了如下两个简单的构造器来创建实例。

• ThreadGroup(String name)：以指定的线程组名字来创建新的线程组。
• ThreadGroup(ThreadGroup parent, String name)：以指定的名字、指定的父线程组创建一个新线程组。

上面两个构造器在创建线程组实例时都必须为指定一个名字。也就是说，线程组总会具有一个字符串类型的名字，该名字可通过调用ThreadGroup的 getName() 方法来获取，但不允许改变线程组的名字。 ThreadGroup 类提供了如下几个常用的方法来操作整个线程组的所有线程。

• int activeCount()：返回此线程组中活动线程的数目。
• interrupt()：中断此线程组中所有的线程。
• isDaemon()：判断该线程组是否是后台线程组。
• setDaemon(boolean daemon)：把该线程组设置成后台线程组。后台线程组具有一个特征——当后台线程组的最后一个线程执行结束或最后一个线程被销毁后，后台线程组将自动销毁。
• setMaxPriority(int pri)：设置线程组的最高优先级。

下面程序创建几个线程，它们分别属于不同的线程组，程序还将一个线程组设置成后台线程。

class TestThread extends Thread{
    //提供指定线程名的构造器
    public TestThread(String name){
        super(name);
    }
    //提供指定线程名、线程组的构造器
    public TestThread(ThreadGroup group , String name){
        super(group, name);
    }
    public void run(){
        for (int i = 0; i < 20 ; i++ ){
            System.out.println(getName() + " 线程的i变量" + i);
        }
    }
}
public class ThreadGroupTest{
    public static void main(String[] args) {
        //获取主线程所在的线程组，这是所有线程默认的线程组
        ThreadGroup mainGroup = Thread.currentThread().getThreadGroup();
       System.out.println("主线程组的名字：" + mainGroup.getName());
       System.out.println("主线程组是否是后台线程组：" + mainGroup.isDaemon());

       new TestThread("主线程组的线程").start();
       ThreadGroup tg = new ThreadGroup("新线程组");
       tg.setDaemon(true);
       System.out.println("tg线程组是否是后台线程组：" + tg.isDaemon());
       TestThread tt = new TestThread(tg , "tg组的线程甲");
       tt.start();
       new TestThread(tg , "tg组的线程乙").start();
    }
}

上面程序中的第一段粗体字代码用于获取主线程所属的线程组，并访问该线程组的相关属性，第二段粗体字代码创建了一个新线程组，并将该线程组设置成后台线程。

ThreadGroup 内还定义了一个很有用的方法：void uncaughtException(Thread t , Throwable e)，该方法可以处理该线程组内任意线程所抛出的未处理异常。

从 Java 5 开始， Java 加强了线程的异常处理，如果线程执行过程中抛出了一个未处理异常， JVM 在结束该线程之前会自动查找是否有对应的 Thread.UncaughtExceptionHandler 对象，如果找到该处理器对象，则会调用该对象的 uncaughtException(Thread t, Throwable e) 方法来处理该异常。

Thread.UncaughtExceptionHandler 是 Thread 类的一个静态内部接口，该接口内只有一个方法： void uncaughtException(Thread t , Throwable e)，该方法中的 t 代表出现异常的线程，而 e 代表该线程抛出的异常。

Thread 类提供了如下两个方法来设置异常处理器。

• static setDefaultUncaughtExceptionHandler (Thread.UncaughtExceptionHandler eh)：为该线程类的所有线程实例设置默认的异常处理器。
• setUncaughtExceptionHandler (Thread.UncaughtExceptionHandler  eh)：为指定的线程实例设置异常处理器。

ThreadGroup 类实现了 Thread.UncaughtExceptionHandler 接口，所以每个线程所属的线程组将会作为默认的异常处理器。当一个线程抛出未处理异常时， JVM 会首先查找该异常对应的异常处理器(setUncaughtExceptionHandler() 方法设置的异常处理器），如果找到该异常处理器，则将调用该异常处理器处理该异常；否则，JVM 将会调用该线程所属的线程组对象的 uncaughtException() 方法来处理该异常。

线程组处理异常的默认流程如下。

1. 如果该线程组有父线程组，则调用父线程组的 uncaughtException() 方法来处理该异常。
2. 如果该线程实例所属的线程类有默认的异常处理器（由 setDefaultUncaughtExceptionHandler() 方法设置的异常处理器），那么就调用该异常处理器来处理该异常。
3. 如果该异常对象是 ThreadDeath 的对象，则不做任何处理；否则，将异常跟踪栈的信息打印到 System.err 错误输出流，并结束该线程。

下面程序为主线程设置了异常处理器，当主线程运行抛出未处理异常时，该异常处理器将会起作用。

class MyExHandler implements Thread.UncaughtExceptionHandler{
    //实现uncaughtException方法，该方法将处理线程的未处理异常
    public void uncaughtException(Thread t, Throwable e){
        System.out.println(t + " 线程出现了异常：" + e);
    } 
}
public class ExHandler{
    public static void main(String[] args){
        //设置主线程的异常处理器
       Thread.currentThread().setUncaughtExceptionHandler(new MyExHandler());
       int a = 5 / 0; //①
　　　　System.out.println("程序正常结束！");
　　}
}

上面程序的主方法中粗体字代码为主线程设置了异常处理器，而①号代码处将引发一个未处理异常，则该异常处理器会负责处理该异常。运行该程序，会看到如下输出：

Thread [main, 5, main]线程出现了异常：java.lang.ArithmeticException: / by zero

从上面程序的执行结果来看，虽然程序中粗体字代码指定了异常处理器对未捕获的异常进行处理，而且该异常处理器也确实起作用了，但程序依然不会正常结束。这说明异常处理器与通过 catch 捕获异常是不同的——当使用 catch 捕获异常时，异常不会向上传播给上一级调用者；但使用异常处理器对异常进行处理之后，异常依然会传播给上一级调用者。