多线程系列(十七) -线程组介绍

一、简介

在之前的多线程系列文章中，我们陆陆续续的介绍了Thread线程类相关的知识和用法，其实在Thread类上还有一层ThreadGroup类，也就是线程组。

今天我们就一起来简单的聊聊线程组相关的知识和用法。

二、什么是线程组

线程组，简单来说就是多个线程的集合，它的出现主要是为了更方便的管理线程。

从结构角度看，线程组与线程之间其实是一个父子结构，一个线程组可以拥有几个线程，同时也可以拥有几个线程组。整个组织结构像一棵树一样，每个线程一定有一个线程组，线程组可能又有一个父线程组，追溯到根节点就是一个系统线程组。

线程组与线程之间的关系，可以用如下图来描述。

比如，我们通常创建的main方法，对应的是main线程，它所属的是main线程组，main线程组的父级是是system系统线程组。

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());
}

输出结果如下：

currentThread：main
currentThreadGroup：main
systemThreadGroup：system

其中system线程组就是根节点，再上一层就没有了，如果调用会抛空指针异常。

线程组最主要的作用是：可以实现批量管理线程或者线程组，有效的对线程或者线程组对象进行检查、尝试中断等操作。

下面我们就一起来看看ThreadGroup的常用方法和使用技巧。

三、线程组用法详解

3.1、构造方法介绍

ThreadGroup提供了两个构造方法，内容如下：

其中支持指定父级线程组的方法，在实际的使用中比较常见。

下面，我们演示一下这两个构造函数的用法：

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());
}

输出结果如下：

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

3.2、核心方法介绍

ThreadGroup提供了很多有用的方法，下面整理了一些方法的简要介绍，内容如下：

下面我们抽取几个比较常见的方法，进行演示介绍。

3.2.1、activeCount 方法

activeCount()方法用于返回此线程组及其子组中活动线程的数量的估计值，因为线程的数量是动态发生变化的，返回的值只是一个估计值。

我们看一个简单的例子就知道了。

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("线程组的名称：" +  tg.getName() + "，活动的线程数：" +  tg.activeCount());
        Thread.sleep(1000);
        System.out.println("线程组的名称：" +  tg.getName() + "，活动的线程数：" +  tg.activeCount());
    }
}

输出结果如下：

线程组的名称：group1，活动的线程数：2
线程组的名称：group1，活动的线程数：0

第一次检查线程都处于运行状态，因此活动的线程数为 2；过 1 秒之后，线程运行结束，活动的线程数为 0。

3.2.2、isDaemon 方法

setDaemon()方法用于测试此线程组是否是守护线程组。

需要注意的是：后台线程组和后台线程是两个概念，后台线程组的特性是最后一个线程执行完或最后一个线程被销毁时，后台线程组自动销毁，线程组只是为了统一管理线程的一个方式，跟后台线程有区别！

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("当前线程：" + Thread.currentThread().getName() + "，是否后台线程：" +  Thread.currentThread().isDaemon());
        System.out.println("当前线程组：" + Thread.currentThread().getThreadGroup().getName() + "，是否后台线程组：" +  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);

        // 设置守护线程组
        ThreadGroup tg = new ThreadGroup("group1");
        tg.setDaemon(true);
        new MyThread(tg,"t2").start();
    }
}

输出结果如下：

当前线程：t1，是否后台线程：false
当前线程组：main，是否后台线程组：false
当前线程：t2，是否后台线程：false
当前线程组：group1，是否后台线程组：true

3.2.3、interrupt 方法

interrupt()方法用于尝试中断此线程组中的所有线程。如果正在运行的线程没有进入阻塞，是无法中断的。

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("线程：" + Thread.currentThread().getName() + "，开始运行");
        String t;
        for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
            t = i + "";
        }
        System.out.println("线程：" + Thread.currentThread().getName() + "，停止运行");
    }
}

public class MyThreadB extends Thread{

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

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("线程：" + Thread.currentThread().getName() + "，开始运行");
        while (!Thread.interrupted()){
        }
        System.out.println("线程：" + Thread.currentThread().getName() + "，停止运行");
    }
}

public class MyThreadC extends Thread{

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

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("线程：" + Thread.currentThread().getName() + "，开始运行");
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (Exception e){
//            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("线程：" + Thread.currentThread().getName() + "，停止运行");
    }
}

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();

        // 尝试中断线程组里面的线程
        tg.interrupt();
    }
}

输出结果如下：

线程：t1，开始运行
线程：t2，开始运行
线程：t2，停止运行
线程：t3，开始运行
线程：t3，停止运行

线程t1只有等它运行结束，通过interrupt()不能中断程序！

四、小结

本文主要围绕线程组的一些基本概念以及常用方法，并结合了一些简单示例进行介绍。

线程组的出现更多的是便于有组织的管理线程，比如 Java 的线程池就用到了线程组，更多的线程知识，我们在后续的文章中会进行介绍。

如果有描述不对的地方，欢迎网友留言指出。

五、参考

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

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