1. 模擬線程池拋異常

2. 如何獲取和處理異常

1. 模擬線程池拋異常

在實(shí)際開發(fā)中，我們常常會(huì)用到線程池，但任務(wù)一旦提交到線程池之后，如果發(fā)生異常之后，怎么處理？ 怎么獲取到異常信息？在了解這個(gè)問題之前，可以先看一下 線程池的源碼解析，從鏈接中我們知道了線程池的提交方式：submit和execute的區(qū)別，接下來分別使用他們執(zhí)行帶有異常的任務(wù)！看結(jié)果是怎么樣的！

我們先用偽代碼模擬一下線程池拋異常的場(chǎng)景：

publicclassThreadPoolException{
publicstaticvoidmain(String[]args){

//創(chuàng)建一個(gè)線程池
ExecutorServiceexecutorService=Executors.newFixedThreadPool(1);

//當(dāng)線程池拋出異常后submit無提示，其他線程繼續(xù)執(zhí)行
executorService.submit(newtask());

//當(dāng)線程池拋出異常后execute拋出異常，其他線程繼續(xù)執(zhí)行新任務(wù)
executorService.execute(newtask());
}
}

//任務(wù)類
classtaskimplementsRunnable{

@Override
publicvoidrun(){
System.out.println("進(jìn)入了task方法！！！");
inti=1/0;

}
}

運(yùn)行結(jié)果：

可以看到：submit不打印異常信息，而execute則會(huì)打印異常信息！，submit的方式不打印異常信息，顯然在生產(chǎn)中，是不可行的，因?yàn)槲覀儫o法保證線程中的任務(wù)永不異常，而如果使用submit的方式出現(xiàn)了異常，直接如上寫法，我們將無法獲取到異常信息，做出對(duì)應(yīng)的判斷和處理，所以下一步需要知道如何獲取線程池拋出的異常！

submit()想要獲取異常信息就必須使用get()方法！！

//當(dāng)線程池拋出異常后submit無提示，其他線程繼續(xù)執(zhí)行
Futuresubmit=executorService.submit(newtask());
submit.get();

submit打印異常信息如下：

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項(xiàng)目地址：https://gitee.com/zhijiantianya/ruoyi-vue-pro

視頻教程：https://doc.iocoder.cn/video/

2. 如何獲取和處理異常

方案一：使用 try -catch

publicclassThreadPoolException{
publicstaticvoidmain(String[]args){

//創(chuàng)建一個(gè)線程池
ExecutorServiceexecutorService=Executors.newFixedThreadPool(1);

//當(dāng)線程池拋出異常后submit無提示，其他線程繼續(xù)執(zhí)行
executorService.submit(newtask());

//當(dāng)線程池拋出異常后execute拋出異常，其他線程繼續(xù)執(zhí)行新任務(wù)
executorService.execute(newtask());
}
}
//任務(wù)類
classtaskimplementsRunnable{
@Override
publicvoidrun(){
try{
System.out.println("進(jìn)入了task方法！！！");
inti=1/0;
}catch(Exceptione){
System.out.println("使用了try-catch捕獲異常"+e);
}
}
}

打印結(jié)果：

可以看到 submit 和 execute都清晰易懂的捕獲到了異常，可以知道我們的任務(wù)出現(xiàn)了問題，而不是消失的無影無蹤。

方案二：使用Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler方法捕獲異常

方案一中，每一個(gè)任務(wù)都要加一個(gè)try-catch 實(shí)在是太麻煩了，而且代碼也不好看，那么這樣想的話，可以用Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler方法捕獲異常

UncaughtExceptionHandler 是Thread類一個(gè)內(nèi)部類，也是一個(gè)函數(shù)式接口。

內(nèi)部的uncaughtException是一個(gè)處理線程內(nèi)發(fā)生的異常的方法，參數(shù)為線程對(duì)象t和異常對(duì)象e。

應(yīng)用在線程池中如下所示：重寫它的線程工廠方法，在線程工廠創(chuàng)建線程的時(shí)候，都賦予UncaughtExceptionHandler處理器對(duì)象。

publicclassThreadPoolException{
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsInterruptedException{


//1.實(shí)現(xiàn)一個(gè)自己的線程池工廠
ThreadFactoryfactory=(Runnabler)->{
//創(chuàng)建一個(gè)線程
Threadt=newThread(r);
//給創(chuàng)建的線程設(shè)置UncaughtExceptionHandler對(duì)象里面實(shí)現(xiàn)異常的默認(rèn)邏輯
t.setDefaultUncaughtExceptionHandler((Threadthread1,Throwablee)->{
System.out.println("線程工廠設(shè)置的exceptionHandler"+e.getMessage());
});
returnt;
};

//2.創(chuàng)建一個(gè)自己定義的線程池，使用自己定義的線程工廠
ExecutorServiceexecutorService=newThreadPoolExecutor(
1,
1,
0,
TimeUnit.MILLISECONDS,
newLinkedBlockingQueue(10),
factory);

//submit無提示
executorService.submit(newtask());

Thread.sleep(1000);
System.out.println("==================為檢驗(yàn)打印結(jié)果，1秒后執(zhí)行execute方法");

//execute方法被線程工廠factory的UncaughtExceptionHandler捕捉到異常
executorService.execute(newtask());


}


}

classtaskimplementsRunnable{
@Override
publicvoidrun(){
System.out.println("進(jìn)入了task方法！！！");
inti=1/0;
}
}

打印結(jié)果如下：

根據(jù)打印結(jié)果我們看到，execute方法被線程工廠factory中設(shè)置的 UncaughtExceptionHandler捕捉到異常，而submit方法卻沒有任何反應(yīng)！說明UncaughtExceptionHandler在submit中并沒有被調(diào)用。這是為什么呢？

在日常使用中，我們知道，execute和submit最大的區(qū)別就是execute沒有返回值，submit有返回值。submit返回的是一個(gè)future ，可以通過這個(gè)future取到線程執(zhí)行的結(jié)果或者異常信息。

Futuresubmit=executorService.submit(newtask());
//打印異常結(jié)果
System.out.println(submit.get());

從結(jié)果看出：submit并不是丟失了異常，使用future.get（）還是有異常打印的！！那為什么線程工廠factory 的UncaughtExceptionHandler沒有打印異常呢？猜測(cè)是submit方法內(nèi)部已經(jīng)捕獲了異常， 只是沒有打印出來，也因?yàn)楫惓Ｒ呀?jīng)被捕獲，因此jvm也就不會(huì)去調(diào)用Thread的UncaughtExceptionHandler去處理異常。

接下來，驗(yàn)證猜想：

首先看一下submit和execute的源碼：

execute方法的源碼在這博客中寫的很詳細(xì)，點(diǎn)擊查看execute源碼，在此就不再啰嗦了

https://blog.csdn.net/qq_45076180/article/details/108316340

submit源碼在底層還是調(diào)用的execute方法，只不過多一層Future封裝，并返回了這個(gè)Future，這也解釋了為什么submit會(huì)有返回值

//submit()方法
publicFuturesubmit(Callabletask){
if(task==null)thrownewNullPointerException();

//execute內(nèi)部執(zhí)行這個(gè)對(duì)象內(nèi)部的邏輯，然后將結(jié)果或者異常set到這個(gè)ftask里面
RunnableFutureftask=newTaskFor(task);
//執(zhí)行execute方法
execute(ftask);
//返回這個(gè)ftask
returnftask;
}

可以看到submit也是調(diào)用的execute，在execute方法中，我們的任務(wù)被提交到了addWorker(command, true) ，然后為每一個(gè)任務(wù)創(chuàng)建一個(gè)Worker去處理這個(gè)線程，這個(gè)Worker也是一個(gè)線程，執(zhí)行任務(wù)時(shí)調(diào)用的就是Worker的run方法！run方法內(nèi)部又調(diào)用了runworker方法！如下所示：

publicvoidrun(){
runWorker(this);
}

finalvoidrunWorker(Workerw){
Threadwt=Thread.currentThread();
Runnabletask=w.firstTask;
w.firstTask=null;
w.unlock();//allowinterrupts
booleancompletedAbruptly=true;
try{
//這里就是線程可以重用的原因，循環(huán)+條件判斷，不斷從隊(duì)列中取任務(wù)
//還有一個(gè)問題就是非核心線程的超時(shí)刪除是怎么解決的
//主要就是getTask方法()見下文③
while(task!=null||(task=getTask())!=null){
w.lock();
if((runStateAtLeast(ctl.get(),STOP)||
(Thread.interrupted()&&
runStateAtLeast(ctl.get(),STOP)))&&
!wt.isInterrupted())
wt.interrupt();
try{
beforeExecute(wt,task);
Throwablethrown=null;
try{
//執(zhí)行線程
task.run();
//異常處理
}catch(RuntimeExceptionx){
thrown=x;throwx;
}catch(Errorx){
thrown=x;throwx;
}catch(Throwablex){
thrown=x;thrownewError(x);
}finally{
//execute的方式可以重寫此方法處理異常
afterExecute(task,thrown);
}
}finally{
task=null;
w.completedTasks++;
w.unlock();
}
}
//出現(xiàn)異常時(shí)completedAbruptly不會(huì)被修改為false
completedAbruptly=false;
}finally{
//如果如果completedAbruptly值為true，則出現(xiàn)異常，則添加新的Worker處理后邊的線程
processWorkerExit(w,completedAbruptly);
}
}

核心就在 task.run(); 這個(gè)方法里面了， 期間如果發(fā)生異常會(huì)被拋出。

如果用execute提交的任務(wù)，會(huì)被封裝成了一個(gè)runable任務(wù)，然后進(jìn)去 再被封裝成一個(gè)worker,最后在worker的run方法里面調(diào)用runWoker方法， runWoker方法里面執(zhí)行任務(wù)任務(wù)，如果任務(wù)出現(xiàn)異常，用try-catch捕獲異常往外面拋，我們?cè)谧钔鈱邮褂胻ry-catch捕獲到了 runWoker方法中拋出的異常。因此我們?cè)趀xecute中看到了我們的任務(wù)的異常信息。

那么為什么submit沒有異常信息呢？ 因?yàn)閟ubmit是將任務(wù)封裝成了一個(gè)futureTask ，然后這個(gè)futureTask被封裝成worker，在woker的run方法里面，最終調(diào)用的是futureTask的run方法， 猜測(cè)里面是直接吞掉了異常，并沒有拋出異常，因此在worker的runWorker方法里面無法捕獲到異常。

下面來看一下futureTask的run方法，果不其然，在try-catch中吞掉了異常，將異常放到了 setException(ex);里面

publicvoidrun(){
if(state!=NEW||
!UNSAFE.compareAndSwapObject(this,runnerOffset,
null,Thread.currentThread()))
return;
try{
Callablec=callable;
if(c!=null&&state==NEW){
Vresult;
booleanran;
try{
result=c.call();
ran=true;
}catch(Throwableex){
result=null;
ran=false;
//在此方法中設(shè)置了異常信息
setException(ex);
}
if(ran)
set(result);
}
//省略下文
。。。。。。
setException(ex)`方法如下：將異常對(duì)象賦予`outcome
protectedvoidsetException(Throwablet){
if(UNSAFE.compareAndSwapInt(this,stateOffset,NEW,COMPLETING)){
//將異常對(duì)象賦予outcome，記住這個(gè)outcome，
outcome=t;
UNSAFE.putOrderedInt(this,stateOffset,EXCEPTIONAL);//finalstate
finishCompletion();
}
}

將異常對(duì)象賦予outcome有什么用呢？這個(gè)outcome是什么呢？當(dāng)我們使用submit返回Future對(duì)象，并使用Future.get()時(shí)， 會(huì)調(diào)用內(nèi)部的report方法！

publicVget()throwsInterruptedException,ExecutionException{
ints=state;
if(s<=?COMPLETING)
????????s?=?awaitDone(false,?0L);
????//注意這個(gè)方法
????return?report(s);
}

reoport里面實(shí)際上返回的是outcome ,剛好之前的異常就set到了這個(gè)outcome里面

privateVreport(ints)throwsExecutionException{
//設(shè)置`outcome`
Objectx=outcome;
if(s==NORMAL)
//返回`outcome`
return(V)x;
if(s>=CANCELLED)
thrownewCancellationException();
thrownewExecutionException((Throwable)x);
}

因此，在用submit提交的時(shí)候，runable對(duì)象被封裝成了future ，future 里面的 run方法在處理異常時(shí)， try-catch了所有的異常，通過setException(ex);方法設(shè)置到了變量outcome里面， 可以通過future.get獲取到outcome。

所以在submit提交的時(shí)候，里面發(fā)生了異常， 是不會(huì)有任何拋出信息的。而通過future.get（）可以獲取到submit拋出的異常！在submit里面，除了從返回結(jié)果里面取到異常之外, 沒有其他方法。因此，在不需要返回結(jié)果的情況下，最好用execute ，這樣就算沒有寫try-catch，疏漏了異常捕捉，也不至于丟掉異常信息。

方案三：重寫afterExecute進(jìn)行異常處理

通過上述源碼分析，在excute的方法里面，可以通過重寫afterExecute進(jìn)行異常處理，但是注意！ 這個(gè)也只適用于excute提交(submit的方式比較麻煩，下面說)，因?yàn)閟ubmit的task.run里面把異常吞了，根本不會(huì)跑出來異常，因此也不會(huì)有異常進(jìn)入到afterExecute里面。

在runWorker里面，調(diào)用task.run之后，會(huì)調(diào)用線程池的 afterExecute(task, thrown) 方法

finalvoidrunWorker(Workerw){
//當(dāng)前線程
Threadwt=Thread.currentThread();
//我們的提交的任務(wù)
Runnabletask=w.firstTask;
w.firstTask=null;
w.unlock();//allowinterrupts
booleancompletedAbruptly=true;
try{
while(task!=null||(task=getTask())!=null){
w.lock();
if((runStateAtLeast(ctl.get(),STOP)||
(Thread.interrupted()&&
runStateAtLeast(ctl.get(),STOP)))&&
!wt.isInterrupted())
wt.interrupt();
try{
beforeExecute(wt,task);
Throwablethrown=null;
try{
//直接就調(diào)用了task的run方法
task.run();//如果是futuretask的run,里面是吞掉了異常，不會(huì)有異常拋出，
//因此Throwablethrown=null;也不會(huì)進(jìn)入到catch里面
}catch(RuntimeExceptionx){
thrown=x;throwx;
}catch(Errorx){
thrown=x;throwx;
}catch(Throwablex){
thrown=x;thrownewError(x);
}finally{
//調(diào)用線程池的afterExecute方法傳入了task和異常
afterExecute(task,thrown);
}
}finally{
task=null;
w.completedTasks++;
w.unlock();
}
}
completedAbruptly=false;
}finally{
processWorkerExit(w,completedAbruptly);
}
}

重寫afterExecute處理execute提交的異常

publicclassThreadPoolException3{
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsInterruptedException,ExecutionException{


//1.創(chuàng)建一個(gè)自己定義的線程池
ExecutorServiceexecutorService=newThreadPoolExecutor(
2,
3,
0,
TimeUnit.MILLISECONDS,
newLinkedBlockingQueue(10)
){
//重寫afterExecute方法
@Override
protectedvoidafterExecute(Runnabler,Throwablet){
System.out.println("afterExecute里面獲取到異常信息，處理異常"+t.getMessage());
}
};

//當(dāng)線程池拋出異常后execute
executorService.execute(newtask());
}
}

classtask3implementsRunnable{
@Override
publicvoidrun(){
System.out.println("進(jìn)入了task方法！！！");
inti=1/0;
}
}

執(zhí)行結(jié)果：我們可以在afterExecute方法內(nèi)部對(duì)異常進(jìn)行處理

如果要用這個(gè)afterExecute處理submit提交的異常， 要額外處理。判斷Throwable是否是FutureTask，如果是代表是submit提交的異常，代碼如下：

publicclassThreadPoolException3{
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsInterruptedException,ExecutionException{


//1.創(chuàng)建一個(gè)自己定義的線程池
ExecutorServiceexecutorService=newThreadPoolExecutor(
2,
3,
0,
TimeUnit.MILLISECONDS,
newLinkedBlockingQueue(10)
){
//重寫afterExecute方法
@Override
protectedvoidafterExecute(Runnabler,Throwablet){
//這個(gè)是excute提交的時(shí)候
if(t!=null){
System.out.println("afterExecute里面獲取到excute提交的異常信息，處理異常"+t.getMessage());
}
//如果r的實(shí)際類型是FutureTask那么是submit提交的，所以可以在里面get到異常
if(rinstanceofFutureTask){
try{
Futurefuture=(Future)r;
//get獲取異常
future.get();

}catch(Exceptione){
System.out.println("afterExecute里面獲取到submit提交的異常信息，處理異常"+e);
}
}
}
};
//當(dāng)線程池拋出異常后execute
executorService.execute(newtask());

//當(dāng)線程池拋出異常后submit
executorService.submit(newtask());
}
}

classtask3implementsRunnable{
@Override
publicvoidrun(){
System.out.println("進(jìn)入了task方法！！！");
inti=1/0;
}
}

處理結(jié)果如下：

可以看到使用重寫afterExecute這種方式，既可以處理execute拋出的異常，也可以處理submit拋出的異常