Java线程池中的异常处理

Java线程池中的异常处理

原文博客

§ 前置知识

• 线程池中的任务有两种，一种有返回值，一种无返回值。通常对应着两种提交任务的方法：

  • submit方法：虽然参数是Runnable，但由于返回值为Future，所以通常传入的参数为FutureTask类的对象。（FutureTask间接实现了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);
    }
    

• 不论是什么类型的任务，最终被包装如ThreadPoolExecutor类中的Worker类，而任务的执行都是通过runWorker()方法，这里截取关键部分：

  try {
    beforeExecute(wt, task);
    Throwable thrown = null;
    try {
      task.run(); // 调用对应任务的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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§ 默认情况存在的问题

由前置知识可知，runWorker()方法内，若task.run()出现异常，会抛出，然后进入afterExecute(task, thrown)方法，而该方法默认为空，所以默认情况下我们无法得到想要的异常信息。针对submit和execute提交的有返回值和无返回值的任务，有两种解决方向如下。

§ submit提交的有返回值的任务

由于任务是FutureTask类的，所以在执行task.run()时，执行的是FutureTask中重写的run()方法，截取关键部分如下：

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; // ！！！！关键
    UNSAFE.putOrderedInt(this, stateOffset, EXCEPTIONAL); // final state
    finishCompletion();
  }
}

***可见，任务执行出现异常后，不抛出，而是存入返回值当中。因此，若要获取异常信息则需通过返回值获取，所以可以在try catch中通过FutureTask的get()方法获取返回结果（异常）：***

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

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§ 通过execute提交的无返回值的任务

【法1】

从前面所讲可以知道，无返回值的任务，即原生Runnable，在执行task.run()时若有异常则会抛出，并只能在afterExecute(task, thrown)中进行自定义的处理，***所以可以自定义线程池，继承ThreadPoolExecutor并复写其afterExecute(Runnable r, Throwable t)方法。***

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【法2】

***实现Thread.UncaughtExceptionHandler接口，并重写实现void uncaughtException(Thread t, Throwable e);方法，在该方法中处理异常。并将该handler传递给线程池的ThreadFactory。***

具体可参考：https://juejin.im/post/5d27c3e6518825451f65ee15