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【异常】Java子线程中的异常处理(通用)

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在普通的单线程程序中,捕获异常只需要通过try ... catch ... finally ...代码块就可以了。那么,在并发情况下,比如在父线程中启动了子线程,如何正确捕获子线程中的异常,从而进行相应的处理呢?

常见错误

也许有人会觉得,很简单嘛,直接在父线程启动子线程的地方try ... catch一把就可以了,其实这是不对的。

原因分析

让我们回忆一下Runnable接口的run方法的完整签名,因为没有标识throws语句,所以方法是不会抛出checked异常的。至于RuntimeException这样的unchecked异常,由于新线程由JVM进行调度执行,如果发生了异常,也不会通知到父线程。

public abstract void run()
 

解决办法

那么,如何正确处理子线程中的异常呢?楼主想到了3种常用方法,分享给大家。
前2种方法都是在子线程中处理,第3种方法是在父线程中处理。
具体用哪一种方法,取决于这个异常是否适合在子线程中处理。例如有些异常更适合由调用方(父线程)处理,那么此时就应当用第3种方法。

方法一:子线程中try... catch...

最简单有效的办法,就是在子线程的执行方法中,把可能发生异常的地方,用try ... catch ... 语句包起来。
子线程代码:
 1 public class ChildThread implements Runnable {
 2     public void run() {
 3         doSomething1();
 4         try {
 5             // 可能发生异常的方法
 6             exceptionMethod();
 7         } catch (Exception e) {
 8             // 处理异常
 9             System.out.println(String.format("handle exception in child thread. %s", e));
10         }
11         doSomething2();
12     }
13 }

方法二:为线程设置“未捕获异常处理器”UncaughtExceptionHandler

为线程设置异常处理器。具体做法可以是以下几种:
(1)Thread.setUncaughtExceptionHandler设置当前线程的异常处理器;
(2)Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler为整个程序设置默认的异常处理器;
如果当前线程有异常处理器(默认没有),则优先使用该UncaughtExceptionHandler类;否则,如果当前线程所属的线程组有异常处理器,则使用线程组的
UncaughtExceptionHandler;否则,使用全局默认的DefaultUncaughtExceptionHandler;如果都没有的话,子线程就会退出。
注意:子线程中发生了异常,如果没有任何类来接手处理的话,是会直接退出的,而不会记录任何日志。
所以,如果什么都不做的话,是会出现子线程任务既没执行成功,也没有任何日志提示的“诡异”现象的。
设置当前线程的异常处理器:
 1 public class ChildThread implements Runnable {    
 2     private static ChildThreadExceptionHandler exceptionHandler;
 3 
 4     static {
 5         exceptionHandler = new ChildThreadExceptionHandler();
 6     }
 7 
 8     public void run() {
 9         Thread.currentThread().setUncaughtExceptionHandler(exceptionHandler);
10         System.out.println("do something 1");
11         exceptionMethod();
12         System.out.println("do something 2");
13     }
14 
15     public static class ChildThreadExceptionHandler implements Thread.UncaughtExceptionHandler {
16         public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
17             System.out.println(String.format("handle exception in child thread. %s", e));
18         }
19     }
20 }
或者,设置所有线程的默认异常处理器
 1 public class ChildThread implements Runnable {
 2     private static ChildThreadExceptionHandler exceptionHandler;
 3 
 4     static {
 5         exceptionHandler = new ChildThreadExceptionHandler();
 6         Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(exceptionHandler);
 7     }
 8 
 9     public void run() {
10         System.out.println("do something 1");
11         exceptionMethod();
12         System.out.println("do something 2");
13     }
14 
15     private void exceptionMethod() {
16         throw new RuntimeException("ChildThread exception");
17     }
18 
19     public static class ChildThreadExceptionHandler implements Thread.UncaughtExceptionHandler {
20         public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
21             System.out.println(String.format("handle exception in child thread. %s", e));
22         }
23     }
24 }
 
命令行输出:
do something 1
handle exception in child thread. java.lang.RuntimeException: ChildThread exception
 

方法三:通过Future的get方法捕获异常(推荐)

使用线程池提交一个能获取到返回信息的方法,也就是ExecutorService.submit(Callable)
 
在submit之后可以获得一个线程执行结果的Future对象,而如果子线程中发生了异常,通过future.get()获取返回值时,可以捕获到
ExecutionException异常,从而知道子线程中发生了异常。
 
子线程代码:
 1 public class ChildThread implements Callable<String> {
 2     public String call() throws Exception {
 3         System.out.println("do something 1");
 4         exceptionMethod();
 5         System.out.println("do something 2");
 6         return "test result";
 7     }
 8 
 9     private void exceptionMethod() {
10         throw new RuntimeException("ChildThread1 exception");
11     }
12 }
 
父线程代码:
 1 public class Main {
 2     public static void main(String[] args) {
 3         ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(8);
 4         Future future = executorService.submit(new ChildThread());
 5         try {
 6             future.get();
 7         } catch (InterruptedException e) {
 8             System.out.println(String.format("handle exception in child thread. %s", e));
 9         } catch (ExecutionException e) {
10             System.out.println(String.format("handle exception in child thread. %s", e));
11         } finally {
12             if (executorService != null) {
13                 executorService.shutdown();
14             }
15         }
16     }
17 }
命令行输出:
do something 1
handle exception in child thread. java.util.concurrent.ExecutionException: java.lang.RuntimeException: ChildThread1 exception

总结

以上就是3种通用的Java子线程异常处理方法。
具体使用哪种,取决于异常是否适合在子线程中处理,楼主更推荐第3种方式,可以方便地在父线程中根据子线程抛出的异常做适当的处理(自己处理,或者忽略,或者继续向上层调用方抛异常)。
其实楼主还想到了另外几个特定场景下的解决办法,改天再分析,谢谢大家支持~

正文到此结束
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