守护线程和非守护线程

一、前言

借鉴文章：

文章1
文章2

①Java提供的两种线程

Java提供了两种线程： 守护线程和用户线程（非守护线程）

守护线程（Daemon Thread）： 在程序运行时 在后台提供一种通用服务的线程，这种线程并不属于程序中不可或缺的部分。任何一个守护线程都是整个JVM中所有非守护线程的“保姆”。

• 守护线程是一种在后台提供服务的线程，它的存在并不会阻止Java虚拟机(JVM)的退出。

• 当所有的非守护线程执行完毕或者终止时，JVM会检查是否还有任何活动的守护线程。如果只剩下守护线程，JVM会优雅地关闭守护线程并退出。

• 可以通过调用Thread类的setDaemon(true)方法将线程设置为守护线程。

用户线程（非守护线程，Non-daemon Thread）： 用户线程基本上和守护线程一样，唯一的不同之处在于如果用户线程全部退出运行，只剩下守护线程存在了，JVM就会退出。因为当所有非守护线程结束时，没有了被守护者，守护线程也就没有工作可做，当然也就没有继续执行的必要了，程序就会终止，同时会杀死所有的"守护线程"，也就是说只要有任何非守护线程还在运行，程序就不会终止

• 非守护线程是一种正常的线程，它的存在会阻止JVM的退出，直到所有的非守护线程执行完毕或者手动调用System.exit()方法退出程序。
• 默认情况下，通过Thread类创建的线程都是非守护线程。

②JVM正常情况的退出

JDK官方文档：

The Java Virtual Machine exits when the only threads running are all daemon threads.

当 JVM 中不存在任何一个正在运行的非守护线程时，则 JVM 进程即会退出。

③守护线程应用场景（作用）

当JVM中没有一个正在运行的非守护线程，这个时候JVM就会退出，也就是说守护线程拥有自动结束自己声明周期的特性，而非守护线程不具备这个特点JVM中的垃圾回收线程就是典型的守护进程，当非守护线程都没有了，那要垃圾回收线程干什么，直接结束JVM即可。守护线程一般用于执行一些后台任务，在程序或JVM退出时候，守护线程能够自动关闭，具体场景如下：

1. 后台任务处理：守护线程通常用于执行一些后台任务，这些任务对于整个程序的运行并不是必需的，而且在程序的主要逻辑结束时可以被安全地终止。例如，日志记录、性能统计、定时任务等可以作为守护线程来执行。
2. 服务监控和管理：守护线程常常被用来监控和管理其他线程或资源，确保它们的正常运行。例如，在服务器应用中，可以使用守护线程来监控网络连接、数据库连接等资源，及时释放无用资源或重新尝试连接。
3. 辅助性工作：一些辅助性的工作可以交给守护线程来完成，比如周期性的数据清理、定时任务的执行等。
4. 资源回收：守护线程通常用于执行垃圾回收（Garbage Collection）工作，确保程序的内存得到及时的回收和释放，以避免内存泄漏问题。

④Hook线程（下面会用到）

Hook线程概念：

Hook线程即钩子（Hook）线程，在程序即将退出，即JVM程序即将退出的时候，Hook线程会被启动执行。

Hook线程代码示例：

package com;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * @author banana
 * @create 2023-11-07 16:27
 */
public class HookTask {
    public static void main(String[] args) {
        //为应用程序注入Hook（钩子）线程
        Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(() ->{
            System.out.println("the hook thread 1 is running.");
            try {
                //休眠2秒
                TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("the hook thread 1 will exit");
        }));
        
        System.out.println("the main thread will exit.");
    }
}
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运行结果：

可以看出，当主线程结束的，也就是JVM进程即将退出的时候，注入的Hook线程启动并打印相关日志。

注意事项：

1. Hook 线程只有在正确接收到退出信号时，才能被正确执行，如果你是通过 kill -9这种方式，强制杀死的进程，那么抱歉，进程是不会去执行 Hook 线程的，为什么呢？你想啊，它自己都被强制干掉了，哪里还管的上别人呢？
2. 请不要在 Hook 线程中执行一些耗时的操作，这样会导致程序长时间不能退出。

二、守护线程实例

①非守护线程不退出情况

代码：

public class SHOUHUXCTS {

    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                while(true){
                    //睡眠一会
                    try {
                        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println("当前线程:" + Thread.currentThread().getName());
                }
            }
        });

        //启动用户线程（这里是非守护线程）
        thread.start();
        //主线程退出
        System.out.println("The main thread ready to exit…");
    }
}
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运行结果：

可以看到，主线程main thread已经结束了，但是我们自定义的线程（非守护线程）是会持续运行的，即JVM进程依赖没有退出，当前非守护线程仍旧在运行中。

②守护线程退出情况

代码：

package com.yjy;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * @author banana
 * @create 2023-11-07 15:44
 */
public class SHOUHUXCTS {

    public static void main(String[] args) {
        //设置一个钩子线程，在JVM退出时输出日志
        Runtime.getRuntime()
                .addShutdownHook(new Thread(() -> System.out.println("The JVM exit success")));


        Thread thread = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                while(true){
                    //睡眠一会
                    try {
                        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println("当前线程:" + Thread.currentThread().getName());
                }
            }
        });

        //设置当前线程为守护线程
        thread.setDaemon(true);

        //启动用户线程（这里是非守护线程）
        thread.start();

        //主线程退出
        System.out.println("The main thread ready to exit…");
    }
}

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运行结果：

可以看到当主线程退出时，JVM会随之退出运行，守护线程也同时会被回收。