守护线程与守护进程-优快云博客

守护线程

在Java中有两类线程：User Thread(用户线程)、Daemon Thread(守护线程)

Daemon的作用是为其他线程的运行提供便利服务，比如垃圾回收线程就是一个很称职的守护者。User和Daemon两者几乎没有区别，唯一的不同之处就在于虚拟机的离开：如果 User Thread已经全部退出运行了，只剩下Daemon Thread存在了，虚拟机也就退出了。因为没有了被守护者，Daemon也就没有工作可做了，也就没有继续运行程序的必要了。

    值得一提的是，守护线程并非只有虚拟机内部提供，用户在编写程序时也可以自己设置守护线程。下面的方法就是用来设置守护线程的。
    public final void setDaemon(boolean on)

    这里有几点需要注意：
    (1) thread.setDaemon(true)必须在thread.start()之前设置，否则会跑出一个IllegalThreadStateException异常。你不能把正在运行的常规线程设置为守护线程。
    (2) 在Daemon线程中产生的新线程也是Daemon的。
    (3) 不要认为所有的应用都可以分配给Daemon来进行服务，比如读写操作或者计算逻辑。

       因为你不可能知道在所有的User完成之前，Daemon是否已经完成了预期的服务任务。一旦User退出了，可能大量数据还没有来得及读入或写出，计算任务也可能多次运行结果不一样。这对程序是毁灭性的。造成这个结果理由已经说过了：一旦所有User Thread离开了，虚拟机也就退出运行了。

//完成文件输出的守护线程任务  
import java.io.*;     
    
class TestRunnable implements Runnable{     
    public void run(){     
               try{     
                  Thread.sleep(1000);//守护线程阻塞1秒后运行     
                  File f=new File("daemon.txt");     
                  FileOutputStream os=new FileOutputStream(f,true);     
                  os.write("daemon".getBytes());     
           }     
               catch(IOException e1){     
          e1.printStackTrace();     
               }     
               catch(InterruptedException e2){     
                  e2.printStackTrace();     
           }     
    }     
}     
public class TestDemo2{     
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException     
    {     
        Runnable tr=new TestRunnable();     
        Thread thread=new Thread(tr);     
                thread.setDaemon(true); //设置守护线程     
        thread.start(); //开始执行分进程     
    }     
}     
//运行结果：文件daemon.txt中没有"daemon"字符串。

public class Test {  
　　public static void main(String args) {  
　　Thread t1 = new MyCommon();  
　　Thread t2 = new Thread(new MyDaemon());  
　　t2.setDaemon(true); //设置为守护线程  
　　t2.start();  
　　t1.start();  
　　}  
　　}  
　　class MyCommon extends Thread {  
　　public void run() {  
　　for (int i = 0; i < 5; i++) {  
　　System.out.println("线程1第" + i + "次执行！");  
　　try {  
　　Thread.sleep(7);  
　　} catch (InterruptedException e) {  
　　e.printStackTrace();  
　　}  
　　}  
　　}  
　　} 

class MyDaemon implements Runnable {  
　　public void run() {  
　　for (long i = 0; i < 9999999L; i++) {  
　　System.out.println("后台线程第" + i + "次执行！");  
　　try {  
　　Thread.sleep(7);  
　　} catch (InterruptedException e) {  
　　e.printStackTrace();  
　　}  
　　}  
　　}  
　　}

执行结果：

后台线程第0次执行！
　　线程1第0次执行！
　　线程1第1次执行！
　　后台线程第1次执行！
　　后台线程第2次执行！
　　线程1第2次执行！
　　线程1第3次执行！
　　后台线程第3次执行！
　　线程1第4次执行！
　　后台线程第4次执行！
　　后台线程第5次执行！
　　后台线程第6次执行！
　　后台线程第7次执行！
　　Process finished with exit code 0

前台线程是保证执行完毕的，后台线程还没有执行完毕就退出了。
　　

实际上：JRE判断程序是否执行结束的标准是所有的前台执线程行完毕了，而不管后台线程的状态，因此，在使用后台线程时候一定要注意这个问题。
实际应用例子：在使用长连接的comet服务端推送技术中，消息推送线程设置为守护线程，服务于ChatServlet的servlet用户线程，在servlet的init启动消息线程，servlet一旦初始化后，一直存在服务器，servlet摧毁后,消息线程自动退出

为什么要用守护线程？

我们知道静态变量是ClassLoader级别的，如果Web应用程序停止，这些静态变量也会从JVM中清除。但是线程则是JVM级别的，如果你在Web 应用中启动一个线程，这个线程的生命周期并不会和Web应用程序保持同步。也就是说，即使你停止了Web应用，这个线程依旧是活跃的。正是因为这个很隐晦的问题，所以很多有经验的开发者不太赞成在Web应用中私自启动线程。
如果我们手工使用JDK Timer（Quartz的Scheduler），在Web容器启动时启动Timer，当Web容器关闭时，除非你手工关闭这个Timer，否则Timer中的任务还会继续运行！

守护进程

守护进程是一个在后台运行并且不受任何终端控制的进程。Unix操作系统有很多典型的守护进程(其数目根据需要或20—50不等)，它们在后台运行，执行不同的管理任务。

用户使守护进程独立于所有终端是因为，在守护进程从一个终端启动的情况下，这同一个终端可能被其他的用户使用。例如，用户从一个终端启动守护进程后退出，然后另外一个人也登录到这个终端。用户不希望后者在使用该终端的过程中，接收到守护进程的任何错误信息。同样，由终端键入的任何信号(例如中断信号)也不应该影响先前在该终端启动的任何守护进程的运行。虽然让服务器后台运行很容易(只要shell命令行以&结尾即可)，但用户还应该做些工作，让程序本身能够自动进入后台，且不依赖于任何终端。

守护进程没有控制终端，因此当某些情况发生时，不管是一般的报告性信息，还是需由管理员处理的紧急信息，都需要以某种方式输出。Syslog 函数就是输出这些信息的标准方法，它把信息发送给 syslogd 守护进程。

1、创建步骤

(1)创建子进程，终止父进程

由于守护进程是脱离控制终端的，因此首先创建子进程，终止父进程，使得程序在shell终端里造成一个已经运行完毕的假象。之后所有的工作都在子进程中完成，而用户在shell终端里则可以执行其他的命令，从而使得程序以僵尸进程形式运行，在形式上做到了与控制终端的脱离。

(2)在子进程中创建新会话

这个步骤是创建守护进程中最重要的一步，在这里使用的是系统函数setsid。

setsid函数用于创建一个新的会话，并担任该会话组的组长。调用setsid仃三个作用：让进程摆脱原会话的控制、让进程摆脱原进程组的控制和让进程摆脱原控制终端的控制。

在调用fork函数时，子进程全盘拷贝父进程的会话期(session，是一个或多个进程组的集合)、进程组、控制终端等，虽然父进程退出了，但原先的会话期、进程组、控制终端等并没有改变，因此，那还不是真正意义上使两者独立开来。setsid函数能够使进程完全独立出来，从而脱离所有其他进程的控制。

(3)改变工作目录

使用fork创建的子进程也继承了父进程的当前工作目录。由于在进程运行过程中，当前目录所在的文件系统不能卸载，因此，把当前工作目录换成其他的路径，如“/”或“/tmp”等。改变工作目录的常见函数是chdir。

(4)重设文件创建掩码

文件创建掩码是指屏蔽掉文件创建时的对应位。由于使用fork函数新建的子进程继承了父进程的文件创建掩码，这就给该子进程使用文件带来了诸多的麻烦。因此，把文件创建掩码设置为0，可以大大增强该守护进程的灵活性。设置文件创建掩码的函数是umask，通常的使用方法为umask(0)。

(5)关闭文件描述符

用fork新建的子进程会从父进程那里继承一些已经打开了的文件。这些被打开的文件可能永远不会被守护进程读或写，但它们一样消耗系统资源，可能导致所在的文件系统无法卸载。

2、运行方式

①独立运行的守护进程

独立运行的守护进程由 init 脚本负责管理，所有独立运行的守护进程的脚本在/etc/rc．d/init．d/目录下。系统服务都是独立运行的守护进程包括 syslogd 和 cron 等。服务器监听在一个特点的端口上等待客户端的连接。如果客户端产生一个连接请求，守护进程就创建一个子服务器响应这个连接，而主服务器继续监听。以保持多个子服务器池等待下一个客户端请求。

②由 xinetd 管理的守护进程

从守护进程的概念可以看出，系统所运行的每一种服务，都必须运行一个监听某个端口连接所发生的守护进程，这通常意味着资源浪费。为了解决这个问题，Linux引进了“网络守护进程服务程序”的概念。CentOS 6．4使用的网络守护进程是xinted(eXtendedInterNET services daemon)。

xinetd能够同时监听多个指定的端口，在接受用户请求时，它能够根据用户请求的端口不同，启动不同的网络服务进程来处理这些用户请求。可以把xinetd看作一个管理启动服务的管理服务器，它决定把一个客户请求交给那个程序处理，然后启动相应的守护程序。

3、特点

首先，守护进程最重要的特性是后台运行。其次，守护进程必须与其运行前的环境隔离开来。这些环境包括未关闭的文件描述符、控制终端、会话和进程组、工作目录以及文件创建掩码等。这些环境通常是守护进程从执行它的父进程(特别是shell)继承下来的。最后，守护进程的启动方式有其特殊之处。它可以在Linux系统启动时从启动脚本/etc/rc．d中启动，也可以由作业控制进程crond启动，还可以由用户终端(通常是shell)执行。

除r这止电以外，守护进程与普通进程基本上没有什么区别。因此，编写守护进样实际上是把一个普通进程按照上述的守护进程的特性改造成为守护进程。 [2]

4、分类

按照服务类型分为如下几个。