并发编程之线程属性

Posted 2020-11-15 bluestarwei

　　本文主要讨论线程的各种属性，包括：主线程、线程优先级、守护线程、线程组、处理未捕获异常的处理器。

 

主线程

 

  任何一个Java程序启动时，至少会启动一个线程执行main方法，这个线程就被称为主线程（main thread）。它是产生其它线程的线程，即：其它所有线程的主线程的子孙线程。通常，主线程都是最后结束的，因为它要执行其它子线程的关闭工作。

 

线程优先级

 

　　计算机只有一个CPU，各个线程轮流获取CPU的使用权，才能执行任务。为了判断优先执行哪个线程，给每一个线程设置了一个优先级，优先级高的线程将会被优先执行。默认情况下，每个线程的优先级继承它的父线程（创建该线程的线程）的优先级。优先级是1-10之间的整数，一般情况下，线程默认的优先级是５。常用的优先级有三个（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
    }
}

相关API：

void setPriority(int priority)    设置线程优先级
int　getPriority()    　　　　　    获取线程优先级

 

守护线程

    守护线程的唯一作用就是为其它线程提供服务，永远不要在守护线程中访问固有资源，比如文件、数据库等。当所有的用户线程都结束后，守护线程才会结束。且当只剩下守护线程，虚拟机就会退出。

 

    默认情况下，由用户线程创建的线程仍是用户线程，由守护线程创建的线程仍是守护线程。

 

    Java虚拟机的垃圾回收线程就是典型的守护线程。

 

    相关API：

void setDaemon(boolean isdaemon)　设置线程为守护线程或者用户线程。该方法必须在线程启动之前调用。
boolean isDaemon()　　　　　　　　　 判断该线程是否为后台线程

 

线程组

    线程组是一个可以统一管理的线程集合，线程组也可以包含其它线程组。默认情况下，所有的线程属于同一个线程组。线程只能访问自己所在线程组的信息，不能访问其它线程组的信息，包括该线程组的父线程组。

 

    建议不要使用线程组（已经有更好的特性用于线程集合的操作）

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();

    }
}

 

未捕获异常处理器

　　线程的run()不能抛出任何被检测的异常【因为Runnable接口中定义的run()没有抛出异常，所以重写run()时，不允许抛出异常，可以使用try-catch捕获异常】。但是，如果不被检测的异常没有使用try-catch处理，发生异常时会导致线程死亡。（比如下面这个例子，控制台并没有输出“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中手动抛出了一个运行时异常，在main中使用try-catch处理异常，并未生效。（如下例，控制台并未输出"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)
*/

　　 那么，应该如何处理线程中抛出的异常呢？事实上，异常发生后，在线程死亡之前，异常会被传递到一个用于未捕获异常的处理器。可以使用该处理器来处理线程中抛出的异常。

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. 为所有的线程设置“异常处理器”
        Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(new MyUncaughtExceptionHandler());
        //3. 创建并执行线程
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(1);
        service.execute(new ThreadExceptionResolve());
    }
}


//1. 定义符合线程异常处理器规范的“异常处理器”
// 该处理器必须属于一个实现Thread.UncaughtExceptionHandler接口的类
class MyUncaughtExceptionHandler implements Thread.UncaughtExceptionHandler {


    @Override
    public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
        System.out.println("The acculation is error.");
    }
}

/*
...
The acculation is error.
*/

　　安装处理器的方式有两种：可以使用Thread的静态方法setDefaultUncaughtExceptionHandler(UncaughtExceptionHandler eh)为所有线程设置默认处理器，也可以使用Thread的实例方法setUncaughtExceptionHandler(UncaughtExceptionHandler eh)为摸一个线程设定处理器。如果线程没有安装处理器，此时的处理器就是该线程的ThreadGroup对象。

//为所有线程设置默认处理器
Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(handler);


//为指定线程设置处理器
Thread mainThread = Thread.currentThread();
mainThread.setUncaughtExceptionHandler(handler);