Java線程池中的異常處理

Java線程池中的異常處理

原文博客

§ 前置知識

• 線程池中的任務有兩種，一種有返回值，一種無返回值。通常對應着兩種提交任務的方法：

  • submit方法：雖然參數是Runnable，但由於返回值爲Future，所以通常傳入的參數爲FutureTask類的對象。（FutureTask間接實現了Runnable接口和Future接口）

    public Future<?> submit(Runnable task) {
      if (task == null) throw new NullPointerException();
      RunnableFuture<Void> ftask = newTaskFor(task, null);
      execute(ftask);
      return ftask;
    }
    

  • execute方法：

    public void execute(Runnable command) {
      if (command == null)
        throw new NullPointerException();
      int c = ctl.get();
      if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {
        if (addWorker(command, true))
          return;
        c = ctl.get();
      }
      if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {
        int recheck = ctl.get();
        if (! isRunning(recheck) && remove(command))
          reject(command);
        else if (workerCountOf(recheck) == 0)
          addWorker(null, false);
      }
      else if (!addWorker(command, false))
        reject(command);
    }
    

• 不論是什麼類型的任務，最終被包裝如ThreadPoolExecutor類中的Worker類，而任務的執行都是通過runWorker()方法，這裏截取關鍵部分：

  try {
    beforeExecute(wt, task);
    Throwable thrown = null;
    try {
      task.run(); // 調用對應任務的run方法！！！
    } catch (RuntimeException x) {
      thrown = x; throw x;
    } catch (Error x) {
      thrown = x; throw x;
    } catch (Throwable x) {
      thrown = x; throw new Error(x);
    } finally {
      afterExecute(task, thrown);
    }
  } finally {
    task = null;
    w.completedTasks++;
    w.unlock();
  }
  

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§ 默認情況存在的問題

由前置知識可知，runWorker()方法內，若task.run()出現異常，會拋出，然後進入afterExecute(task, thrown)方法，而該方法默認爲空，所以默認情況下我們無法得到想要的異常信息。針對submit和execute提交的有返回值和無返回值的任務，有兩種解決方向如下。

§ submit提交的有返回值的任務

由於任務是FutureTask類的，所以在執行task.run()時，執行的是FutureTask中重寫的run()方法，截取關鍵部分如下：

try {
  result = c.call();
  ran = true;
} catch (Throwable ex) {
  result = null;
  ran = false;
  setException(ex);
}
//////
protected void setException(Throwable t) {
  if (UNSAFE.compareAndSwapInt(this, stateOffset, NEW, COMPLETING)) {
    outcome = t; // ！！！！關鍵
    UNSAFE.putOrderedInt(this, stateOffset, EXCEPTIONAL); // final state
    finishCompletion();
  }
}

***可見，任務執行出現異常後，不拋出，而是存入返回值當中。因此，若要獲取異常信息則需通過返回值獲取，所以可以在try catch中通過FutureTask的get()方法獲取返回結果（異常）：***

try{
	future.get();
}catch(xxxException){
	// do sth
}

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§ 通過execute提交的無返回值的任務

【法1】

從前面所講可以知道，無返回值的任務，即原生Runnable，在執行task.run()時若有異常則會拋出，並只能在afterExecute(task, thrown)中進行自定義的處理，***所以可以自定義線程池，繼承ThreadPoolExecutor並複寫其afterExecute(Runnable r, Throwable t)方法。***

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【法2】

***實現Thread.UncaughtExceptionHandler接口，並重寫實現void uncaughtException(Thread t, Throwable e);方法，在該方法中處理異常。並將該handler傳遞給線程池的ThreadFactory。***

具體可參考：https://juejin.im/post/5d27c3e6518825451f65ee15