多線程系列(十七) -線程組介紹

一、簡介

在之前的多線程系列文章中，我們陸陸續續的介紹了Thread線程類相關的知識和用法，其實在Thread類上還有一層ThreadGroup類，也就是線程組。

今天我們就一起來簡單的聊聊線程組相關的知識和用法。

二、什麼是線程組

線程組，簡單來說就是多個線程的集合，它的出現主要是為了更方便的管理線程。

從結構角度看，線程組與線程之間其實是一個父子結構，一個線程組可以擁有幾個線程，同時也可以擁有幾個線程組。整個組織結構像一棵樹一樣，每個線程一定有一個線程組，線程組可能又有一個父線程組，追溯到根節點就是一個系統線程組。

線程組與線程之間的關係，可以用如下圖來描述。

比如，我們通常創建的main方法，對應的是main線程，它所屬的是main線程組，main線程組的父級是是system系統線程組。

public static void main(String[] args) {
    Thread currentThread = Thread.currentThread();
    ThreadGroup currentThreadGroup = currentThread.getThreadGroup();
    ThreadGroup systemThreadGroup = currentThreadGroup.getParent();
    System.out.println("currentThread：" + currentThread.getName());
    System.out.println("currentThreadGroup：" + currentThreadGroup.getName());
    System.out.println("systemThreadGroup：" + systemThreadGroup.getName());
}

輸出結果如下：

currentThread：main
currentThreadGroup：main
systemThreadGroup：system

其中system線程組就是根節點，再上一層就沒有了，如果調用會拋空指針異常。

線程組最主要的作用是：可以實現批量管理線程或者線程組，有效的對線程或者線程組對象進行檢查、嘗試中斷等操作。

下麵我們就一起來看看ThreadGroup的常用方法和使用技巧。

三、線程組用法詳解

3.1、構造方法介紹

ThreadGroup提供了兩個構造方法，內容如下：

其中支持指定父級線程組的方法，在實際的使用中比較常見。

下麵，我們演示一下這兩個構造函數的用法：

public static void main(String[] args) {
    ThreadGroup subThreadGroup1 = new ThreadGroup("sub1");
    ThreadGroup subThreadGroup2 = new ThreadGroup(subThreadGroup1, "sub2");
    System.out.println("sub1 parent thread group name：" + subThreadGroup1.getParent().getName());
    System.out.println("sub2 parent thread group name：" + subThreadGroup2.getParent().getName());
}

輸出結果如下：

sub1 parent thread group name：main
sub2 parent thread group name：sub1

3.2、核心方法介紹

ThreadGroup提供了很多有用的方法，下麵整理了一些方法的簡要介紹，內容如下：

下麵我們抽取幾個比較常見的方法，進行演示介紹。

3.2.1、activeCount 方法

activeCount()方法用於返回此線程組及其子組中活動線程的數量的估計值，因為線程的數量是動態發生變化的，返回的值只是一個估計值。

我們看一個簡單的例子就知道了。

public class MyThread extends Thread{

    public MyThread(ThreadGroup group, String name) {
        super(group, name);
    }

    @Override
    public void run() {
        try {
            Thread.sleep(500);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

public class MyThreadMainTest {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ThreadGroup tg = new ThreadGroup("group1");
        MyThread t1 = new MyThread (tg, "t1");
        MyThread t2 = new MyThread (tg, "t2");
        t1.start();
        t2.start();

        System.out.println("線程組的名稱：" +  tg.getName() + "，活動的線程數：" +  tg.activeCount());
        Thread.sleep(1000);
        System.out.println("線程組的名稱：" +  tg.getName() + "，活動的線程數：" +  tg.activeCount());
    }
}

輸出結果如下：

線程組的名稱：group1，活動的線程數：2
線程組的名稱：group1，活動的線程數：0

第一次檢查線程都處於運行狀態，因此活動的線程數為 2；過 1 秒之後，線程運行結束，活動的線程數為 0。

3.2.2、isDaemon 方法

setDaemon()方法用於測試此線程組是否是守護線程組。

需要註意的是：後臺線程組和後臺線程是兩個概念，後臺線程組的特性是最後一個線程執行完或最後一個線程被銷毀時，後臺線程組自動銷毀，線程組只是為了統一管理線程的一個方式，跟後臺線程有區別！

例子如下：

public class MyThread extends Thread{

    public MyThread(ThreadGroup group, String name) {
        super(group, name);
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("當前線程：" + Thread.currentThread().getName() + "，是否後臺線程：" +  Thread.currentThread().isDaemon());
        System.out.println("當前線程組：" + Thread.currentThread().getThreadGroup().getName() + "，是否後臺線程組：" +  Thread.currentThread().getThreadGroup().isDaemon());
    }
}

public class MyThreadMainTest4 {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ThreadGroup mainGroup = Thread.currentThread().getThreadGroup();
        new MyThread(mainGroup, "t1").start();

        Thread.sleep(100);

        // 設置守護線程組
        ThreadGroup tg = new ThreadGroup("group1");
        tg.setDaemon(true);
        new MyThread(tg,"t2").start();
    }
}

輸出結果如下：

當前線程：t1，是否後臺線程：false
當前線程組：main，是否後臺線程組：false
當前線程：t2，是否後臺線程：false
當前線程組：group1，是否後臺線程組：true

3.2.3、interrupt 方法

interrupt()方法用於嘗試中斷此線程組中的所有線程。如果正在運行的線程沒有進入阻塞，是無法中斷的。

例子如下：

public class MyThreadA extends Thread{

    public MyThreadA(ThreadGroup group, String name) {
        super(group, name);
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("線程：" + Thread.currentThread().getName() + "，開始運行");
        String t;
        for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
            t = i + "";
        }
        System.out.println("線程：" + Thread.currentThread().getName() + "，停止運行");
    }
}

public class MyThreadB extends Thread{

    public MyThreadB(ThreadGroup group, String name) {
        super(group, name);
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("線程：" + Thread.currentThread().getName() + "，開始運行");
        while (!Thread.interrupted()){
        }
        System.out.println("線程：" + Thread.currentThread().getName() + "，停止運行");
    }
}

public class MyThreadC extends Thread{

    public MyThreadC(ThreadGroup group, String name) {
        super(group, name);
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("線程：" + Thread.currentThread().getName() + "，開始運行");
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (Exception e){
//            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("線程：" + Thread.currentThread().getName() + "，停止運行");
    }
}

public class MyThreadMainTest {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ThreadGroup tg = new ThreadGroup("group1");
        new MyThreadA(tg,"t1").start();
        new MyThreadB(tg,"t2").start();
        new MyThreadC(tg,"t3").start();

        // 嘗試中斷線程組裡面的線程
        tg.interrupt();
    }
}

輸出結果如下：

線程：t1，開始運行
線程：t2，開始運行
線程：t2，停止運行
線程：t3，開始運行
線程：t3，停止運行

線程t1只有等它運行結束，通過interrupt()不能中斷程式！

四、小結

本文主要圍繞線程組的一些基本概念以及常用方法，並結合了一些簡單示例進行介紹。

線程組的出現更多的是便於有組織的管理線程，比如 Java 的線程池就用到了線程組，更多的線程知識，我們在後續的文章中會進行介紹。

如果有描述不對的地方，歡迎網友留言指出。

五、參考

1、https://www.cnblogs.com/xrq730/p/4856072.html

2、https://cloud.tencent.com/developer/article/1633465

作者：程式員志哥
出處：pzblog.cn
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