Java并发编程示例(七)：守护线程的创建和运行
Java有一种特殊线程，守护线程，这种线程优先级特别低，只有在同一程序中的其他线程不执行时才会执行。
由于守护线程拥有这些特性，所以，一般用为为程序中的普通线程（也称为用户线程）提供服务。它们一般会有一个无限循环，或用于等待请求服务，或用于执行任务等。它们不可以做任何重要的工作，因为我们不确定他们什么时才能分配到CPU运行时间，而且当没有其他线程执行时，它们就会自动终止。这类线程的一个典型应用就是Java的垃圾回收。
在本节示例中，我们将创建两个线程，一个是普通线程，向队列中写入事件；另外一个是守护线程，清除队列中的事件，删除存在时间超过10秒的事件。
知其然
按照如下步骤，实现示例程序。
1.创建Event类，该类仅仅用于保存程序执行所需的事件信息。声明两个属性，一个是java.util.Date类型的的date熟悉，另外一个是String类型的event属性；然后生成这两个属性的读写方法。代码如下：
public class Event {
private Date date;
private String event;
public Date getDate() {
return date;
}
public void setDate(Date date) {
this.date = date;
}
public String getEvent() {
return event;
}
public void setEvent(String event) {
this.event = event;
}
}
2.创建一个名为WriterTask的类，并且实现Runnable接口。代码如下：
public class WriterTask implements Runnable {
3.声明一个用来存储事件的队列属性，实现类的构造函数，并且利用其参数来初始化队列属性。代码如下：
private Deque<Event> deque;
public WriterTask(Deque<Event> deque) {
this.deque = deque;
}
4.实现该任务的run()方法，方法中含有一个遍历100次的循环。在每次遍历中，创建一个新的Event对象，然后保存到队列中，再睡眠1秒钟。代码如下：
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; 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.创建一个名为CleanerTask的类，并继承Thread类。代码如下：
public class CleanerTask extends Thread {
6.声明一个用来存储事件的队列属性，实现类的构造函数，并且利用其参数来初始化队列属性。在构造方法中，通过调用setDaemon()方法，将该线程设置为守护线程。代码如下：
private Deque<Event> deque;
public CleanerTask(Deque<Event> deque) {
this.deque = deque;
setDaemon(true);
}
7.实现run()方法，方法体内有一个无限循环，用于获取当前时间，然后调用clearn()方法。代码如下：
@Override
public void run() {
while (true) {
Date date = new Date();
clean(date);
}
}
8.实现clean()方法，在该方法内，获取最后面的一个时间，然后检查时间时间和当前时间的时间差，如果在10秒钟之前创建的，则删除当前事件，再检查下一个事件。如果有事件被删除，则显示打印出被删除事件的信息，然后还将打印出队列的最新长度，这样就可以观察到程序的执行进展。代码如下：
private void clean(Date date) {
long difference;
boolean delete;
if (deque.size() == 0) {
return;
}
delete = false;
do {
Event e = deque.getLast();
difference = date.getTime() - e.getDate().getTime();
if (difference > 10000) {
System.out.printf("Cleaner: %s\n", e.getDate());
deque.removeLast();
delete = true;
}
} while (difference > 10000);
if (delete) {
System.out.printf("Clearner: Size of the queue: %d\n", deque.size());
}
}
9.创建程序的主类，Main类，然后实现main()方法。代码如下：
public class Main {
public static void main(String[] args) {
10.使用Deque类创建存储事件的队列。代码如下：
Deque<Event> deque = new ArrayDeque<>();
11.创建并启动三个WriterTask线程和一个CleanerTask线程。代码如下：
Deque<Event> deque = new ArrayDeque<>();
WriterTask writer = new WriterTask(deque);
for (int i = 0; i < 3; i++) {
Thread thread = new Thread(writer);
thread.start();
}
CleanerTask cleaner = new CleanerTask(deque);
cleaner.start();
12.执行程序，查看执行结果。
知其所以然
分析程序的执行结果就可以看出，队列先增加到30，然后就在27到30之间变化，知道程序执行结束。
程序首先从三个WriterTask线程开始执行，每个线程先队列增加一个事件，然后睡眠1秒钟。在前10秒过后，在队列中将存在三十个事件。在这10秒期间，当三个WriterTask线程都睡眠时，CleanerTask线程也会运行，但是不会删除任何事件，因为所有的事件的生成时间还不超过10秒。在前10秒过后的时间里，每秒钟三个WriterTask向队列中添加三个事件；同样，CleanerTask每秒会删除三个事件。所以，事件的数目在27到30之间徘徊。
当WriterTask线程都休眠时，我们就可以自由处理时间，这段时间让守护线程得以运行。如果将WriterTask线程的睡眠时间设置得更短一点，那么CleanerTask线程将获取更少的CPU运行时间。果真如此的话，因为CleanerTask线程一直得不到足够的运行时间不能用于删除足够的事件，队列的长度将会一直增长下去。
永无止境
仅能在调用start()方法之前，通过调用setDaemon()方法将线程设置为守护线程。一旦线程开始运行，则不能修改守护状态。
还可以使用isDaemon()来检查一个线程是否为守护线程。如果是守护线程，则返回true；如果是普通线程，则返回false。
拿来主义
本文是从 《Java 7 Concurrency Cookbook》 （D瓜哥窃译为 《Java7并发示例集》 ）翻译而来，仅作为学习资料使用。没有授权，不得用于任何商业行为。
小有所成
本节所用的所有示例代码的完整版。
Event类的完整代码
package com.diguage.books.concurrencycookbook.chapter1.recipe7;
import java.util.Date;
/**
* 事件信息类
* Date: 2013-09-19
* Time: 22:56
*/
public class Event {
private Date date;
private String event;
public Date getDate() {
return date;
}
public void setDate(Date date) {
this.date = date;
}
public String getEvent() {
return event;
}
public void setEvent(String event) {
this.event = event;
}
}
WriterTask类的完整代码
package com.diguage.books.concurrencycookbook.chapter1.recipe7;
import java.util.Date;
import java.util.Deque;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
* 每秒生成一个事件。
* Date: 2013-09-19
* Time: 22:59
*/
public class WriterTask implements Runnable {
private Deque<Event> deque;
public WriterTask(Deque<Event> deque) {
this.deque = deque;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; 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();
}
}
}
}
CleanerTask类的完整代码
package com.diguage.books.concurrencycookbook.chapter1.recipe7;
import java.util.Date;
import java.util.Deque;
/**
* 事件清理
* Date: 2013-09-19
* Time: 23:33
*/
public class CleanerTask extends Thread {
private Deque<Event> deque;
public CleanerTask(Deque<Event> deque) {
this.deque = deque;
setDaemon(true);
}
@Override
public void run() {
while (true) {
Date date = new Date();
clean(date);
}
}
/**
* 删除事件。
*
* @param date
*/
private void clean(Date date) {
long difference;
boolean delete;
if (deque.size() == 0) {
return;
}
delete = false;
do {
Event e = deque.getLast();
difference = date.getTime() - e.getDate().getTime();
if (difference > 10000) {
System.out.printf("Cleaner: %s\n", e.getDate());
deque.removeLast();
delete = true;
}
} while (difference > 10000);
if (delete) {
System.out.printf("Clearner: Size of the queue: %d\n", deque.size());
}
}
}
Main类的完整代码
package com.diguage.books.concurrencycookbook.chapter1.recipe7;
import java.util.ArrayDeque;
import java.util.Deque;
/**
* Date: 2013-09-19
* Time: 23:54
*/
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Deque<Event> deque = new ArrayDeque<>();
WriterTask writer = new WriterTask(deque);
for (int i = 0; i < 3; i++) {
Thread thread = new Thread(writer);
thread.start();
}
CleanerTask cleaner = new CleanerTask(deque);
cleaner.start();
}
}