java并发编程学习: 守护线程(Daemon Thread)

在正式理解这个概念前，先把 守护线程 与 守护进程 这二个极其相似的说法区分开，守护进程通常是为了防止某些应用因各种意外原因退出，而在后台独立运行的系统服务或应用程序。 比如：我们开发了一个邮件发送程序，一直不停的监视队列池，发现有待发送的邮件，就将其发送出去。如果这个程序挂了(或被人误操作关了)，邮件就不发出去了，为了防止这种情况，再开发一个类似windows 系统服务的应用，常驻后台，监制这个邮件发送程序是否在运行，如果没运行，则自动将其启动。

而我们今天说的java中的守护线程(Daemon Thread) 指的是一类特殊的Thread，其优先级特别低(低到甚至可以被JVM自动终止)，通常这类线程用于在空闲时做一些资源清理类的工作，比如GC线程，如果JVM中所有非守护线程（即：常规的用户线程）都结束了，守护线程会被JVM中止，想想其实也挺合理，没有任何用户线程了，自然也不会有垃圾对象产生，GC线程也没必要存在了。

实际开发中，也可以手动将线程设置为Daemon Thread，只有一个限制：必须在线程的start方法设置，见下面的示例：

package test;

public class Program {

    public static void main(String[] args) {
        TestThread t1 = new TestThread();
        t1.setDaemon(true);
        t1.start();
    }

    private static class TestThread extends Thread {
        public void run() {
            System.out.println("test");
        }
    }
}

由于t1设置成Daemon Thread了，运行后，main进程马上就结束，此时没有用户进程在运行，守护进程默认是不执行的，因此运行后，没有任何输出结果，符合我们刚才的解释。

注：在idea等集成IDE环境下测试时，如果多次点击Run按钮，可能会发现第二次运行时，偶尔也会输出test，估计是ide里上次运行后的java进程并未完全退出，可以手动把windows进程中的所有java.exe进程干掉再测试。

如果把t1.setDaemon(true);这一行注释掉，就会输出test了。

另外，如果把main函数最后加一行阻塞的代码，比如：

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        TestThread t1 = new TestThread();
        t1.setDaemon(true);
        t1.start();
        System.in.read();
    }

加了一行System.in.read()后，再运行，会发现test会输出，这是因为main这个用户线程被阻塞了，JVM发现有用户进程在运行，守护进程才能机会被执行。

再来一个复杂点的示例：

假设有二个线程，一个是常规的用户线程，不停写入日志，另一个是守护线程，在空闲时清理日志（仅保留最近的5条日志）

package test;

import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;

public class Program {

    private static int queueCapacity = 10;
    private static BlockingQueue<String> logQueue = new ArrayBlockingQueue<String>(queueCapacity);

    public static void main(String[] args) throws IOException {

        LogWriter writer = new LogWriter();
        LogCleaner cleaner = new LogCleaner();
        cleaner.setDaemon(true);

        writer.start();
        cleaner.start();
    }

    /**
     * 模拟不停写日志（直到队列写满）
     */
    private static class LogWriter extends Thread {
        public void run() {
            for (int i = 0; i < queueCapacity; i++) {
                try {
                    logQueue.put("" + i);
                    System.out.println("日志已写入，当前日志内容：" + logQueue);
                    Thread.sleep(500);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 模拟在空闲时清理日志（仅保留5条日志）
     */
    private static class LogCleaner extends Thread {
        public void run() {
            while (true) {
                if (logQueue.size() > 5) {
                    try {
                        logQueue.take();
                        System.out.println("多余日志被清理，当前日志内容：" + logQueue);
                        Thread.sleep(500);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }
    }
}

运行结果：

 1 日志已写入，当前日志内容：[0]
 2 日志已写入，当前日志内容：[0, 1]
 3 日志已写入，当前日志内容：[0, 1, 2]
 4 日志已写入，当前日志内容：[0, 1, 2, 3]
 5 日志已写入，当前日志内容：[0, 1, 2, 3, 4]
 6 日志已写入，当前日志内容：[0, 1, 2, 3, 4, 5]
 7 多余日志被清理，当前日志内容：[1, 2, 3, 4, 5]
 8 日志已写入，当前日志内容：[1, 2, 3, 4, 5, 6]
 9 多余日志被清理，当前日志内容：[2, 3, 4, 5, 6]
10 日志已写入，当前日志内容：[2, 3, 4, 5, 6, 7]
11 多余日志被清理，当前日志内容：[3, 4, 5, 6, 7]
12 日志已写入，当前日志内容：[3, 4, 5, 6, 7, 8]
13 多余日志被清理，当前日志内容：[4, 5, 6, 7, 8]
14 日志已写入，当前日志内容：[4, 5, 6, 7, 8, 9]
15 多余日志被清理，当前日志内容：[5, 6, 7, 8, 9]

参考文章：

http://ifeve.com/thread-management-8/

http://www.cnblogs.com/super-d2/p/3348183.html