java多线程（3）Thread构造函数解析

在上一篇文章中对线程状态生命周期和常见的线程api进行了一个讲解。这篇文章开始着重对其构造方法进行一个说明，也将揭晓为什么我们调用了start方法就能启动一个线程。

一、守护线程和非守护线程

我们获取线程的id的时候会发现每次都不是0，这是因为在java虚拟机运行一个线程的时候会默认启动一些其他的线程，来为我们的线程服务。默认创建的和我们自己创建的线程是有区分的。这就要区分守护线程和非守护线程了。

1、什么是守护线程和非守护线程？

默认启动的这些线程就是守护线程，他专门处理一些后台的工作。比如说垃圾回收等。非守护线程就是我们自己创建的这些线程。官方文档指出，当java虚拟机中没有非守护线程了，默认线程也会退出。举个例子就能明白：

守护线程就像饭店里面的服务员，非守护线程就像是顾客，顾客没有了，那么服务员也没有存在的必要了。

2、代码演示

我们通过代码来演示一下他们的作用，

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(()->{
            while (true) {
                System.out.println("无限循环");
            }
        }) ;
        thread.start();
    }
}

在这里主要有两个线程一个是main线程，第二个就是自己创建的thread。运行之后很明显程序会无线的执行下去，因为thread是非守护线程。即使是main线程执行结束了thread也会执行。现在我们把thread设置为守护线程就不一样了。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(()->{
            while (true) {
                System.out.println("无限循环");
            }
        }) ;
        //设置为守护线程
        thread.setDaemon(true);
        thread.start();
    }
}

在运行一遍，我们会发现程序正常的退出了，这是因为我们把thread设置成了守护线程，你想想看main线程和thread都变成了服务员，现在没有顾客了，于是这些守护线程到店里转悠一圈就走了。

3、守护线程应用场景？

你了解了守护线程的特点之后，就可以运用这个原理做一些意想不到的事，比如说在退出jvm的时候也想让一些线程跟着退出，就可以把他设置为守护线程。

对这个基本的概念了解了之后我们再来看看线程的构造函数。

二、线程的构造函数

1、构造函数

线程Thread得构造函数一共有8个，

在这里我们接触到了一个新的类ThreadGroup。它代表的含义就是一个线程所属的线程组。在上面我们可以看到在实例化一个线程时候，既可以指定线程所属的线程组，也可以声明其runnable接口。下面我们分析一下这个线程组ThreadGroup。

他们俩的关系可以这样表示：

在上面说我们能够指定线程所在的线程组，下面我们就代码演示一下。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //为当前线程设置线程组
        ThreadGroup group= new ThreadGroup("线程组");
        Thread thread = new Thread(group,"当前线程");
        thread.start();
        System.out.print(thread.getThreadGroup().getName());
    }
}
//输出：线程组

这就是其基本用法，但是如果我们没有指定线程所属的线程组输出会是什么结果呢？测试一下：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadGroup group= new ThreadGroup("线程组");
        ThreadGroup maingroup = Thread.currentThread().getThreadGroup();

        Thread thread1 = new Thread(group,"线程A");
        Thread thread2 = new Thread("线程B");
        System.out.println(thread1.getThreadGroup().getName());
        System.out.println(thread2.getThreadGroup().getName());
        System.out.println(maingroup.getName());
    }
}
//输出：线程组 main main

上面的代码的意思是这样的，线程A指定了我们创建的线程组，线程B默认的线程组，maingroup是主线程组。根据输出结果我们会发现，如果一个线程没有指定线程组，那么他就和父亲的线程组是一样的。

2、实例化一个线程

上面给出了线程的八个构造方法，我们可以使用这八个构造方法去实例化一个线程，但是底层是如何做的呢？会不会是像普通类那样实例化的呢？对此我们就需要深入线程的源码去看看：

public Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name, long stackSize) {
    init(group, target, name, stackSize);
}

我们选用了一个最复杂的构造方法，因为其他构造方法都是其子集，我们可以看到，这里其实调用的是init方法，也就是说真正实现初始化的是在init方法中进行的。我们不妨跟进去看看：

private void init(ThreadGroup g, Runnable target, String name,long stackSize) {
    init(g, target, name, stackSize, null, true);
}

这个init方法里面还有一层，而且还多出了两个参数。想要搞清楚我们就需要再跟进去看看：

    private void init(ThreadGroup g, Runnable target, String name,
                      long stackSize, AccessControlContext acc,
                      boolean inheritThreadLocals) {
        //第一部分：确保线程名字不为空
        if (name == null) {
            throw new NullPointerException("name cannot be null");
        }
        this.name = name;
        //第二部分：指定线程组
        Thread parent = currentThread();
        SecurityManager security = System.getSecurityManager();
        if (g == null) {
            if (security != null) {
                g = security.getThreadGroup();
            }
            if (g == null) {
                g = parent.getThreadGroup();
            }
        }
        g.checkAccess();
        if (security != null) {
            if (isCCLOverridden(getClass())) {
                security.checkPermission(SUBCLASS_IMPLEMENTATION_PERMISSION);
            }
        }
        g.addUnstarted();
        this.group = g;
        //第三部分：一些其他参数设置
        this.daemon = parent.isDaemon();
        this.priority = parent.getPriority();
        if (security == null || isCCLOverridden(parent.getClass()))
            this.contextClassLoader = parent.getContextClassLoader();
        else
            this.contextClassLoader = parent.contextClassLoader;
        this.inheritedAccessControlContext =
                acc != null ? acc : AccessController.getContext();
        //第四部分：runnable接口配置
        this.target = target;
        setPriority(priority);
        if (inheritThreadLocals && parent.inheritableThreadLocals != null)
            this.inheritableThreadLocals =
                ThreadLocal.createInheritedMap(parent.inheritableThreadLocals);
        //第五部分：设置栈大小
        this.stackSize = stackSize;

        //第六部分：设置线程ID
        tid = nextThreadID();
    }

终于找到了初始化线程的方法。我们划分了五个部分：

（1）第一部分：确保线程名字不能为空,

在这里就不得不提一句线程名了，java官方要求我们开发者如果没有显示的为线程指定一个名字，那么线程将以“Thread-”为前缀以数字为后缀，组成线程的名字。但是无论如何线程都需要有一个名字。

（2）第二部分：指定当前线程的线程组

里面的代码很明白，也就是说如果g不为空，我们就是用这个g作为当前线程的线程组，否则的话就使用父类的线程组。当然了，中间还要检查一下权限问题等等。

（3）第三部分：其他属性配置

在这里配置了是否设置为守护线程、优先级、类加载器等。

（4）第四部分：runnable接口配置

指定实现了runnable接口类。

（5）第五部分：设置栈大小

线程的栈大小根据参数传递过程可以看出默认大小为零，即使用默认的线程栈大小

（6）第六部分：设置线程id

线程的ID是在nextThreadID方法中指定的。我们可以看看如何指定线程的ID的。

private static synchronized long nextThreadID() {
    return ++threadSeqNumber;
}

可以看到，其实就是threadSeqNumber。

OK，以上就是如何初始化一个线程，相信我们都比较清楚了，其他的构造函数只是对这个init方法的参数进行了一些改变而已。但是原理都是一样的。上篇文章中提到的一个问题还没有解决，接着往下看。

三、为什么调用start方法就能启动一个线程

为了解决这个问题我们还必须要深入源码看一下（jdk1.8）：

   public synchronized void start() {
        if (threadStatus != 0)
            throw new IllegalThreadStateException();
        group.add(this);
        boolean started = false;
        try {
            start0();
            started = true;
        } finally {
            try {
                if (!started) {
                    group.threadStartFailed(this);
                }
            } catch (Throwable ignore) {
            }
        }
    }

这些代码的意思是什么呢？首先会判断线程状态是否异常，然后把当前线程在启动之前加入到线程组中，最后调用start0方法正式的启动线程。现在关键来了，真正启动线程的是这个start0方法，我们不妨再追进去看看：

也就是说真正启动时native方法启动的，好像也没有调用run方法，为什么run方法里面的内容就被执行了呢。官方文档是这么解释的：JNI方法start0内部调用了run方法。就是这么一句话就解释了上面的这个原因。

上面已经解决了两个问题，第一个就是构造函数，第二个也理解了为什么我们调用start方法就能启动一个线程而不是run。我们分析源码就能知道，线程提供的api方法基本上全部是native的。