《Java程序员面试秘笈》—— 1.8 守护线程的创建和运行

本节书摘来异步社区《Java 7并发编程实战手册》一书中的第1章，第1.8节，作者：【西】Javier Fernández González，更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。

1.8 守护线程的创建和运行

Java里有一种特殊的线程叫做守护（Daemon）线程。这种线程的优先级很低，通常来说，当同一个应用程序里没有其他的线程运行的时候，守护线程才运行。当守护线程是程序中唯一运行的线程时，守护线程执行结束后，JVM也就结束了这个程序。

因为这种特性，守护线程通常被用来做为同一程序中普通线程（也称为用户线程）的服务提供者。它们通常是无限循环的，以等待服务请求或者执行线程的任务。它们不能做重要的工作，因为我们不可能知道守护线程什么时候能够获取CPU时钟，并且，在没有其他线程运行的时候，守护线程随时可能结束。一个典型的守护线程是Java的垃圾回收器（Garbage Collector）。

在本节中，我们将通过范例学到如何创建守护线程，范例程序包含两个线程；一个是用户线程，它将事件写入到一个队列中；另一个是守护线程，它将管理这个队列，如果生成的事件超过10秒钟，就会被移除。

准备工作
本节的范例是在Eclipse IDE里完成的。无论你使用Eclipse还是其他的IDE（比如NetBeans），都可以打开这个IDE并且创建一个新的Java工程。

范例实现
按照接下来的步骤实现本节的范例。

1．创建Event类。这个类只存放满足本范例需要的信息。声明两个私有属性，一个日期类型的属性date；另一个字符串型的属性event。并生成这两个属性的读写方法。

2．创建WriterTask类，用以实现Runnable接口。
``
public class WriterTask implements Runnable {``
3．声明一个存放Event对象的队列，并实现一个带参数的构造器，来初始化这个队列对象。

private Deque Event deque;

 public WriterTask (Deque Event deque){

 this.deque=deque;

 }```

4．实现线程的run()方法。它将执行100次循环。在每次循环中，都会创建一个新的Event对象，并放入到队列中，然后休眠一秒钟。

@Override
public void run() {
for (int i=1; i i++) {

Event event=new Event();

event.setDate(new Date());

event.setEvent(String.format("The thread %s has generated an event",Thread.currentThread().getId()));

deque.addFirst(event);

try {

 TimeUnit.SECONDS.sleep(1);

} catch (InterruptedException e) {

 e.printStackTrace();

}

}
}`
5．创建CleanerTask类并继承Thread类。
``
public class CleanerTask extends Thread {``
6．声明存放Event对象的队列，并实现一个带参数的构造器，来初始化这个队列对象。同时，在这个构造器中，通过setDaemon()方法把这个线程设置为守护线程。

private Deque Event deque;

public CleanerTask(Deque Event deque) {

 this.deque = deque;

 setDaemon(true);

7．实现run()方法。它将无限制的重复运行，在每次运行中，将获取当前时间，并调用clean()方法。

@Override
public void run() {
while (true) {

Date date = new Date();

clean(date);

}
}`
8．实现clean()方法。clean()将读取队列的最后一个事件对象，如果这个事件是10秒钟前创建的，就将它删除并且检查下一个。如果有事件被删除，clean()将打印出这个被删除事件的信息，也打印出队列的长度，这样，我们就可以看到程序的演化过程。

private void clean(Date date) {

 long difference;

 boolean delete;

 if (deque.size()==0) {

 return;

delete=false;

 Event e = deque.getLast();

 difference = date.getTime() - e.getDate().getTime();

 if (difference 10000) {

 System.out.printf("Cleaner: %s\n",e.getEvent());

 deque.removeLast();

 delete=true;

 } while (difference 10000);

 if (delete){

 System.out.printf("Cleaner: Size of the queue: %d\n",deque. size());

9．现在实现主类。创建一个包含main()方法的Main类。

public class Main {
public static void main(String[] args) {`
10．创建一个队列对象Deque，用来存放事件。
``
Deque deque=new ArrayDeque();``
11．创建三个WriterTask线程和一个CleanerTask线程，并启动它们。

WriterTask writer=new WriterTask(deque);

for (int i=0; i i++){

 Thread thread=new Thread(writer);

 thread.start();

CleanerTask cleaner=new CleanerTask(deque);

cleaner.start();```

12．运行程序并且查看结果。

对程序的运行输出进行分析之后，我们会发现，队列中的对象会不断增长直到30个，然后到程序结束，队列的长度维持在27～30之间。

这个程序有3个WriterTask线程，每个线程向列队写入一个事件，然后休眠1秒钟。在第一个10秒钟内，队列中有30个事件，直到3个WriterTask都休眠后，CleanerTask才开始执行，但是它没有删除任何事件。因为所有的事件都小于10秒钟。在接下来的运行中，CleanerTask每秒删除3个对象，同时WriterTask会写入3个对象，所以队列的长度一直介于27～30之间。

你可以不断调试WriterTask休眠的时间。如果使用一个更小的值，会发现CleanerTask将有更少的CPU时间，并且队列的长度将增加，因为CleanerTask没有删除对象。

setDaemon()方法只能在start()方法被调用之前设置。一旦线程开始运行，将不能再修改守护状态。

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