JUnit测试子线程未执行finally与Java main方法的差异原因

示例1：JUnit测试方法无法打印finally块输出 #

如下为一个junit测试方法，执行该方法不会打印finally块的输出内容。

@Test
public void junit_Thread() {
    new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("run");
            try {
                Thread.sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                System.out.println("finally");
            }
        }
    }).start();
    System.out.println("end");
}

示例2：普通main方法可正常打印finally块输出 #

如下为一个典型的Java main方法，执行该方法会等待3秒后打印finally块的输出内容。

public class MainThread {
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("run");
                try {
                    Thread.sleep(3000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                } finally {
                    System.out.println("finally");
                }
            }
        }).start();
        System.out.println("main thread exit");
    }
}

问题 #

为何示例1的JUnit测试方法无法像示例2的main方法一样，等待子线程执行完成并输出finally块的内容，二者的JVM退出判定、线程生命周期管理逻辑存在什么差异？

首先明确JVM的两类退出规则：

1. 自然退出：进程内所有非守护（用户）线程全部执行完毕，JVM自动关闭
2. 强制退出：代码主动调用System.exit()方法，JVM会立刻终止所有运行中的线程、直接关闭进程，和当前存活线程的类型、执行状态无关。

普通main方法的运行逻辑 #

直接执行main方法启动Java程序时：

• main主线程默认是非守护线程，手动new Thread()创建的子线程默认也继承非守护属性，不属于会被JVM自动回收的低优先级守护线程
• 当main方法执行到最后一行打印main thread exit后，main线程运行结束，但此时启动的子线程还处于3秒sleep的存活状态，属于未完成的非守护线程
• JVM会保持运行状态，直到子线程sleep结束、执行完finally块的finally打印、线程正常销毁后，才会自然退出，因此能看到预期的输出。

JUnit测试方法的运行逻辑 #

执行@Test标注的测试方法时，执行逻辑和直接跑main方法有本质区别：

• JUnit有独立的测试运行器，会在自己的调度线程中调用测试方法，当测试方法内的所有代码执行完毕（也就是打印完end返回时），JUnit就判定当前测试用例执行完成
• JUnit不会主动等待测试方法中手动启动的子线程运行结束，测试方法返回后，JUnit的收尾流程会主动调用System.exit(0)强制终止JVM，避免测试进程挂住
• 此时子线程的3秒等待还没结束，直接被JVM强制终止，没有机会执行到finally块的打印逻辑，自然看不到对应输出。

补充说明：不存在JUnit自动把子线程设为守护线程的情况，手动创建的子线程默认依然是非守护状态，只是System.exit()的强制终止逻辑不会给线程留执行收尾代码的时间。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者tangcheng