Java多线程16：线程组

线程组

可以把线程归属到某一个线程组中，线程组中可以有线程对象，也可以有线程组，组中还可以有线程，这样的组织结构有点类似于树的形式，如图所示：

线程组的作用是：可以批量管理线程或线程组对象，有效地对线程或线程组对象进行组织。

线程关联线程组：1级关联

所谓1级关联就是父对象中有子对象，但并不创建孙对象。这种情况在开发中很常见，比如创建一些线程时，为了有效对这些线程进行阻止管理，通常情况下是创建一个线程组，然后再将部分线程归属到该组中，以此来对零散的线程对象进行有效的管理。

看一下简单的1级关联的例子：

public class MyThread49 implements Runnable
{
    public void run()
    {
        try
        {
            while (!Thread.currentThread().isInterrupted())
            {
                System.out.println("ThreadName = " + Thread.currentThread().getName());
                Thread.sleep(3000);
            }
        }
        catch (InterruptedException e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

public static void main(String[] args)
{
    MyThread49 mt0 = new MyThread49();
    MyThread49 mt1 = new MyThread49();
    ThreadGroup tg = new ThreadGroup("新建线程组1");
    Thread t0 = new Thread(tg, mt0);
    Thread t1 = new Thread(tg, mt1);
    t0.start();
    t1.start();
    System.out.println("活动的线程数为：" + tg.activeCount());
    System.out.println("线程组的名称为：" + tg.getName());
}

看一下运行结果：

活动的线程数为：2
ThreadName = Thread-1
ThreadName = Thread-0
线程组的名称为：新建线程组1
ThreadName = Thread-1
ThreadName = Thread-0
ThreadName = Thread-1
ThreadName = Thread-0
ThreadName = Thread-1
ThreadName = Thread-0
...

控制台上打印出的信息表示线程组中有两个线程，并且打印出了线程组的名称。另外，两个线程无限隔3秒打印，也符合代码预期

线程关联线程组：多级关联

所谓的多级关联就是父对象中有子对象，子对象中再创建子对象买也就出现了子孙的效果了。但是这种写法在开发中不太常见，因为线程树如果涉及得复杂反而不利于线程对象的管理，不过JDK确实提供了多级关联的线程树结构。

多级关联的代码就不写了，简单看一下怎么使用关机关联，查看下JDK API的ThreadGroup构造方法：

注意一下第二个，假如要使用多级关联一般就是用第二个构造函数。第一个参数表示新线程组的父线程组，第二个参数表示新线程组的名称，有了父线程组和新线程组的名称，自然可以构造出一个新的线程组来了。

当然用第一个构造方法也是可以的，下一部分就会提到。

另外注意一点，线程必须启动后才能归到指定线程组中。

线程组自动归属特性

自动归属的意思就是自动归到当前线程组中，看一下例子：

public static void main(String[] args)
{
    System.out.println("A处线程：" + Thread.currentThread().getName() + ", 所属线程：" + Thread.currentThread().getThreadGroup().getName() + 
        ", 组中有线程组数量：" + Thread.currentThread().getThreadGroup().activeGroupCount());
    ThreadGroup group = new ThreadGroup("新的组");
    System.out.println("B处线程：" + Thread.currentThread().getName() + ", 所属线程：" + Thread.currentThread().getThreadGroup().getName() + 
        ", 组中有线程组数量：" + Thread.currentThread().getThreadGroup().activeGroupCount());
    ThreadGroup[] tg = new ThreadGroup[Thread.currentThread().getThreadGroup().activeGroupCount()];
    Thread.currentThread().getThreadGroup().enumerate(tg);
    for (int i = 0; i < tg.length; i++)
        System.out.println("第一个线程组名称为：" + tg[i].getName());
}

看一下运行结果：

A处线程：main, 所属线程：main, 组中有线程组数量：0
B处线程：main, 所属线程：main, 组中有线程组数量：1
第一个线程组名称为：新的组

从结果看，实例化了一个group出来，没有指定线程组，那么自动归到当前线程所属的线程组中，也就是隐式地在一个线程组中添加了一个子线程组。

根线程组

看一下根线程组： 

public static void main(String[] args)
{
    System.out.println(Thread.currentThread().getThreadGroup().getParent().getName());
    System.out.println(Thread.currentThread().getThreadGroup().getParent().getParent().getName());
}

看一下运行结果：

system
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
    at com.xrq.example.e49.TestMain49.main(TestMain49.java:11)

运行结果可以得出两个结论：

1、根线程组就是系统线程组system

2、抛空指针异常是因为系统线程组上已经没有线程组了，所以system的getParent()方法返回的是null，对null调用getName()方法自然是NullPointerException

关于根线程组，看一下ThreadGroup的源码：

/**
 * Creates an empty Thread group that is not in any Thread group. 
 * This method is used to create the system Thread group.
 */
private ThreadGroup() {    // called from C code
this.name = "system";
this.maxPriority = Thread.MAX_PRIORITY;
}

一个私有构造方法，说明不是对开发者开放的。注释上已经写得很清楚了，这是C代码调用的，用于构建系统线程组。

批量停止组内线程

使用线程组自然是要对线程做批量管理的，到目前为止我们似乎都没有看见如何对线程组内的线程做批量操作，最后来看一下批量操作线程组内的线程：

public class MyThread50 extends Thread
{
    public MyThread50(ThreadGroup tg, String name)
    {
        super(tg, name);
    }
    
    public void run()
    {
        System.out.println("ThreadName = " + Thread.currentThread().getName() + 
                "准备开始死循环了");
        while (!this.isInterrupted()){}
        System.out.println("ThreadName = " + Thread.currentThread().getName() + 
                "结束了");
    }
}

开3个线程：

public static void main(String[] args) throws InterruptedException
{
    ThreadGroup tg = new ThreadGroup("我的线程组");
    MyThread50 mt = null;
    for (int i = 0; i < 3; i++)
    {
        mt = new MyThread50(tg, "线程" + i);
        mt.start();
    }
    Thread.sleep(5000);
    tg.interrupt();
    System.out.println("调用了interrupt()方法");
}

看一下运行结果：

ThreadName = 线程0准备开始死循环了
ThreadName = 线程2准备开始死循环了
ThreadName = 线程1准备开始死循环了
调用了interrupt()方法
ThreadName = 线程2结束了
ThreadName = 线程1结束了
ThreadName = 线程0结束了

看到调用了ThreadGroup中的interrupt()方法批量中断了线程组内的线程，这就是ThreadGroup的作用。更多线程组的操作可以查看JDK API。