13.7 线程组和为处理异常

Posted 2021-02-19 weststar

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• 1、线程组概述
• 2、注意事项
• 3、线程组相关的方法
• 4、线程组与未处理异常

1、线程组概述

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了这批线程。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。

2、注意事项

（1）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。
（2）一旦某个线程加入指定线程之后，该线程将一直属于该线程，直到线程死亡，线程运行途中不能改变它所属的线程组。

3、线程组相关的方法

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：
（1）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。
（2）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。
（3）Thread(ThreadGroup group, String name)：创建新线程，新线程名为name，属于group线程组。
因为中途不可以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。
ThreadGroup类提供了如下两个简单的构造器来创建实例：
（1）ThreadGroup(String name)：以指定线程组名字来创建新的线程组。
（2）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其指定一个名字，也就是说线程组总是具有一个字符串类型的名字，改名字可以通过ThreadGroup的getName()方法获得，但不允许改变线程组的名字。
ThreadGroup类提供了如下常用方法来操作整个线程组的所有线程
（1）int activeCount():返回此线程组中活动的线程的数目。
（2）interrupt():中断此线程组中的所有线程。
（3）isDaemon()：判断该线程组是否为后台线程组。
（4）setDaemon(boolean daemon):把线程组设置为后台线程组。后台线程组有一个特性——当后台线程组的最后一个线程执行结束被销毁后，后台线程组将自动销毁。
（5）setMaxPriority(int pri):设置线程组的最高优先级。
下面程序创建了几个线程，它们分别属于不同的线程组，程序还将一个线程组设置为后台线程组。

package section7;

public class MyThread extends Thread
{
    //提供指定线程名的构造器
    public MyThread(String name)
    {
        super(name);
    }
    //提供指定线程名、线程组的构造器
    public MyThread(ThreadGroup group,String name)
    {
        super(group, name);
    }
    public void run()
    {
        for(var i=0;i<20;i++)
        {
            System.out.println(getName()+"线程的i变量："+i);
        }
    }
}

程序运行入口：

package section7;

public class MyThreadTest
{
    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("主线程组的名字为："+mainGroup.getName());//main

        System.out.println("主线程组是否为后台线程组："+mainGroup.isDaemon());//false

        new MyThread("主线程组的线程").start();
        var tg=new ThreadGroup("新线程组");
        tg.setDaemon(true);
        System.out.println("tg线程组是否为后台线程组："+tg.isDaemon());//true
        var tt=new MyThread(tg,"tg组的线程甲");
        tt.start();
        new MyThread(tg,"tg组的线程乙").start();
        System.out.println("tg组中活动的线程数目："+tg.activeCount());//2
    }
}

4、线程组与未处理异常

从JDK1.5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的异常，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，将会调用该对象的uncaughtException(Thread t, Throwable e)方法来处理该异常。
Thread.UncaughtExceptionHandler是Thread类的一个内部公共静态接口，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类如下两个方法来设置异常处理器：
（1）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。
（2）setUncaughtExceptionHandler(Thread.UncaughtExceptionHandler eh):为指定的线程实例设置异常处理器。
ThreadGroup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UncaughtExceptionHandler()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，将不做任何处理；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main程序为主线程设置了异常处理器，当主线程运行时抛出未处理异常时，该异常处理器将会起作用

package section7;

//定义自己的异常处理器
class MyExHandler implements Thread.UncaughtExceptionHandler
{
    //实现uncaughtException()方法，该方法将处理线程未处理的异常
    @Override
    public void uncaughtException(Thread t,Throwable e)
    {
        System.out.println(t.getName()+"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());
        var a=5/0;//①
        System.out.println("程序正常结束");
    }
}
main线程出现了异常：java.lang.ArithmeticException: / by zero

上面程序将主线程设置了异常处理器，而代码①处将引发一个未处理的异常，则该异常处理器会负责处理该异常。
上面的运行结果来看，虽然程序捕捉到了异常，而且该异常处理器耶的确起了作用，但程序依然不会正常结束。这说明异常处理器与通过catch捕获异常不同的是——当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处理之后，异常依然会传播给上一级调用者。