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线程池中线程抛了异常该如何处理？

2023-11-09 02:26| 来源: 网络整理| 查看: 265

在实际开发中，我们常常会用到线程池，但任务一旦提交到线程池之后，如果发生异常之后，怎么处理？怎么获取到异常信息？在了解这个问题之前，可以先看一下 线程池的源码解析，从链接中我们知道了线程池的提交方式：submit和execute的区别，接下来分别使用他们执行带有异常的任务！看结果是怎么样的！

我们先用伪代码模拟一下线程池抛异常的场景：

public class ThreadPoolException {     public static void main(String[] args) {         //创建一个线程池         ExecutorService executorService= Executors.newFixedThreadPool(1);         //当线程池抛出异常后 submit无提示，其他线程继续执行         executorService.submit(new task());         //当线程池抛出异常后 execute抛出异常，其他线程继续执行新任务         executorService.execute(new task());     } } //任务类 class task implements  Runnable{     @Override     public void run() {         System.out.println("进入了task方法！！！");         int i=1/0;     } }

运行结果：

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可以看到：submit不打印异常信息，而execute则会打印异常信息！，submit的方式不打印异常信息，显然在生产中，是不可行的，因为我们无法保证线程中的任务永不异常，而如果使用submit的方式出现了异常，直接如上写法，我们将无法获取到异常信息，做出对应的判断和处理，所以下一步需要知道如何获取线程池抛出的异常！

submit()想要获取异常信息就必须使用get()方法！！

//当线程池抛出异常后 submit无提示，其他线程继续执行 Future submit = executorService.submit(new task()); submit.get();

submit打印异常信息如下：

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如何获取和处理异常 方案一：使用 try -catch public class ThreadPoolException {     public static void main(String[] args) {                  //创建一个线程池         ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(1);         //当线程池抛出异常后 submit无提示，其他线程继续执行         executorService.submit(new task());         //当线程池抛出异常后 execute抛出异常，其他线程继续执行新任务         executorService.execute(new task());     } } // 任务类 class task implements Runnable {     @Override     public void run() {         try {             System.out.println("进入了task方法！！！");             int i = 1 / 0;         } catch (Exception e) {             System.out.println("使用了try -catch 捕获异常" + e);         }     } }

打印结果：

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可以看到 submit 和 execute都清晰易懂的捕获到了异常，可以知道我们的任务出现了问题，而不是消失的无影无踪。

方案二：使用Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler方法捕获异常

方案一中，每一个任务都要加一个try-catch 实在是太麻烦了，而且代码也不好看，那么这样想的话，可以用Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler方法捕获异常

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UncaughtExceptionHandler 是Thread类一个内部类，也是一个函数式接口。

内部的uncaughtException是一个处理线程内发生的异常的方法，参数为线程对象t和异常对象e。

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应用在线程池中如下所示：重写它的线程工厂方法，在线程工厂创建线程的时候，都赋予UncaughtExceptionHandler处理器对象。

public class ThreadPoolException {     public static void main(String[] args) throws InterruptedException {         //1.实现一个自己的线程池工厂         ThreadFactory factory = (Runnable r) -> {             //创建一个线程             Thread t = new Thread(r);             //给创建的线程设置UncaughtExceptionHandler对象 里面实现异常的默认逻辑             t.setDefaultUncaughtExceptionHandler((Thread thread1, Throwable e) -> {                 System.out.println("线程工厂设置的exceptionHandler" + e.getMessage());             });             return t;         };         //2.创建一个自己定义的线程池，使用自己定义的线程工厂         ExecutorService executorService = new ThreadPoolExecutor(                 1,                 1,                 0,                 TimeUnit.MILLISECONDS,                 new LinkedBlockingQueue(10),                 factory);         // submit无提示         executorService.submit(new task());         Thread.sleep(1000);         System.out.println("==================为检验打印结果，1秒后执行execute方法");         // execute 方法被线程工厂factory 的UncaughtExceptionHandler捕捉到异常         executorService.execute(new task());     } } class task implements Runnable {     @Override     public void run() {         System.out.println("进入了task方法！！！");         int i = 1 / 0;     } }

打印结果如下：

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根据打印结果我们看到，execute方法被线程工厂factory中设置的 UncaughtExceptionHandler捕捉到异常，而submit方法却没有任何反应！说明UncaughtExceptionHandler在submit中并没有被调用。这是为什么呢？

在日常使用中，我们知道，execute和submit最大的区别就是execute没有返回值，submit有返回值。submit返回的是一个future ，可以通过这个future取到线程执行的结果或者异常信息。

Future submit = executorService.submit(new task()); //打印异常结果 System.out.println(submit.get()); 

从结果看出：submit并不是丢失了异常，使用future.get（）还是有异常打印的！！那为什么线程工厂factory 的UncaughtExceptionHandler没有打印异常呢？猜测是submit方法内部已经捕获了异常， 只是没有打印出来，也因为异常已经被捕获，因此jvm也就不会去调用Thread的UncaughtExceptionHandler去处理异常。

接下来，验证猜想：

首先看一下submit和execute的源码：

execute方法的源码在这博客中写的很详细，点击查看execute源码，在此就不再啰嗦了

“

blog.csdn.net/qq_45076180…

submit源码在底层还是调用的execute方法，只不过多一层Future封装，并返回了这个Future，这也解释了为什么submit会有返回值

//submit()方法  public  Future submit(Callable task) {      if (task == null) throw new NullPointerException();            //execute内部执行这个对象内部的逻辑，然后将结果或者异常 set到这个ftask里面      RunnableFuture ftask = newTaskFor(task);       // 执行execute方法      execute(ftask);       //返回这个ftask      return ftask;  }

可以看到submit也是调用的execute，在execute方法中，我们的任务被提交到了addWorker(command, true) ，然后为每一个任务创建一个Worker去处理这个线程，这个Worker也是一个线程，执行任务时调用的就是Worker的run方法！run方法内部又调用了runworker方法！如下所示：

public void run() {         runWorker(this);  }       final void runWorker(Worker w) {      Thread wt = Thread.currentThread();      Runnable task = w.firstTask;      w.firstTask = null;      w.unlock(); // allow interrupts      boolean completedAbruptly = true;      try {       //这里就是线程可以重用的原因，循环+条件判断，不断从队列中取任务               //还有一个问题就是非核心线程的超时删除是怎么解决的       //主要就是getTask方法()见下文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);                  Throwable thrown = null;                  try {                   //执行线程                      task.run();                      //异常处理                  } catch (RuntimeException x) {                      thrown = x; throw x;                  } catch (Error x) {                      thrown = x; throw x;                  } catch (Throwable x) {                      thrown = x; throw new Error(x);                  } finally {                   //execute的方式可以重写此方法处理异常                      afterExecute(task, thrown);                  }              } finally {                  task = null;                  w.completedTasks++;                  w.unlock();              }          }          //出现异常时completedAbruptly不会被修改为false          completedAbruptly = false;      } finally {       //如果如果completedAbruptly值为true，则出现异常，则添加新的Worker处理后边的线程          processWorkerExit(w, completedAbruptly);      }  }

核心就在 task.run(); 这个方法里面了， 期间如果发生异常会被抛出。

如果用execute提交的任务，会被封装成了一个runable任务，然后进去 再被封装成一个worker,最后在worker的run方法里面调用runWoker方法， runWoker方法里面执行任务任务，如果任务出现异常，用try-catch捕获异常往外面抛，我们在最外层使用try-catch捕获到了 runWoker方法中抛出的异常。因此我们在execute中看到了我们的任务的异常信息。 那么为什么submit没有异常信息呢？因为submit是将任务封装成了一个futureTask ，然后这个futureTask被封装成worker，在woker的run方法里面，最终调用的是futureTask的run方法， 猜测里面是直接吞掉了异常，并没有抛出异常，因此在worker的runWorker方法里面无法捕获到异常。

下面来看一下futureTask的run方法，果不其然，在try-catch中吞掉了异常，将异常放到了 setException(ex);里面

public void run() {      if (state != NEW ||          !UNSAFE.compareAndSwapObject(this, runnerOffset,                                       null, Thread.currentThread()))          return;      try {          Callable c = callable;          if (c != null && state == NEW) {              V result;              boolean ran;              try {                  result = c.call();                  ran = true;              } catch (Throwable ex) {                  result = null;                  ran = false;                  //在此方法中设置了异常信息                  setException(ex);              }              if (ran)                  set(result);          }          //省略下文 。。。。。。 setException(ex)`方法如下：将异常对象赋予`outcome protected void setException(Throwable t) {         if (UNSAFE.compareAndSwapInt(this, stateOffset, NEW, COMPLETING)) {         //将异常对象赋予outcome，记住这个outcome，            outcome = t;            UNSAFE.putOrderedInt(this, stateOffset, EXCEPTIONAL); // final state            finishCompletion();        }    }

将异常对象赋予outcome有什么用呢？这个outcome是什么呢？当我们使用submit返回Future对象，并使用Future.get()时， 会调用内部的report方法！

public V get() throws InterruptedException, ExecutionException {     int s = state;     if (s = CANCELLED)         throw new CancellationException();     throw new ExecutionException((Throwable)x); }

因此，在用submit提交的时候，runable对象被封装成了future ，future 里面的 run方法在处理异常时， try-catch了所有的异常，通过setException(ex);方法设置到了变量outcome里面， 可以通过future.get获取到outcome。

所以在submit提交的时候，里面发生了异常， 是不会有任何抛出信息的。而通过future.get（）可以获取到submit抛出的异常！在submit里面，除了从返回结果里面取到异常之外, 没有其他方法。因此，在不需要返回结果的情况下，最好用execute ，这样就算没有写try-catch，疏漏了异常捕捉，也不至于丢掉异常信息。

方案三：重写afterExecute进行异常处理

通过上述源码分析，在excute的方法里面，可以通过重写afterExecute进行异常处理，但是注意！这个也只适用于excute提交(submit的方式比较麻烦，下面说)，因为submit的task.run里面把异常吞了，根本不会跑出来异常，因此也不会有异常进入到afterExecute里面。

在runWorker里面，调用task.run之后，会调用线程池的 afterExecute(task, thrown) 方法。

final void runWorker(Worker w) { //当前线程         Thread wt = Thread.currentThread();         //我们的提交的任务         Runnable task = w.firstTask;         w.firstTask = null;         w.unlock(); // allow interrupts         boolean completedAbruptly = 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);                     Throwable thrown = null;                     try {                     //直接就调用了task的run方法                          task.run(); //如果是futuretask的run,里面是吞掉了异常，不会有异常抛出，                        // 因此Throwable thrown = null;  也不会进入到catch里面                     } catch (RuntimeException x) {                         thrown = x; throw x;                     } catch (Error x) {                         thrown = x; throw x;                     } catch (Throwable x) {                         thrown = x; throw new Error(x);                     } finally {                     //调用线程池的afterExecute方法 传入了task和异常                         afterExecute(task, thrown);                     }                 } finally {                     task = null;                     w.completedTasks++;                     w.unlock();                 }             }             completedAbruptly = false;         } finally {             processWorkerExit(w, completedAbruptly);         }     }

重写afterExecute处理execute提交的异常

public class ThreadPoolException3 {     public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {         //1.创建一个自己定义的线程池         ExecutorService executorService = new ThreadPoolExecutor(                 2,                 3,                 0,                 TimeUnit.MILLISECONDS,                 new LinkedBlockingQueue(10)         ) {             //重写afterExecute方法             @Override             protected void afterExecute(Runnable r, Throwable t) {                 System.out.println("afterExecute里面获取到异常信息，处理异常" + t.getMessage());             }         };                  //当线程池抛出异常后 execute         executorService.execute(new task());     } } class task3 implements Runnable {     @Override     public void run() {         System.out.println("进入了task方法！！！");         int i = 1 / 0;     } }

执行结果：我们可以在afterExecute方法内部对异常进行处理。

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如果要用这个afterExecute处理submit提交的异常， 要额外处理。判断Throwable是否是FutureTask，如果是代表是submit提交的异常，代码如下：

public class ThreadPoolException3 {     public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {         //1.创建一个自己定义的线程池         ExecutorService executorService = new ThreadPoolExecutor(                 2,                 3,                 0,                 TimeUnit.MILLISECONDS,                 new LinkedBlockingQueue(10)         ) {             //重写afterExecute方法             @Override             protected void afterExecute(Runnable r, Throwable t) {                 //这个是excute提交的时候                 if (t != null) {                     System.out.println("afterExecute里面获取到excute提交的异常信息，处理异常" + t.getMessage());                 }                 //如果r的实际类型是FutureTask 那么是submit提交的，所以可以在里面get到异常                 if (r instanceof FutureTask) {                     try {                         Future future = (Future) r;                         //get获取异常                         future.get();                     } catch (Exception e) {                         System.out.println("afterExecute里面获取到submit提交的异常信息，处理异常" + e);                     }                 }             }         };         //当线程池抛出异常后 execute         executorService.execute(new task());                  //当线程池抛出异常后 submit         executorService.submit(new task());     } } class task3 implements Runnable {     @Override     public void run() {         System.out.println("进入了task方法！！！");         int i = 1 / 0;     } }

处理结果如下：

图片

可以看到使用重写afterExecute这种方式，既可以处理execute抛出的异常，也可以处理submit抛出的异常。

来源：blog.csdn.net/qq_45076180…



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