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java捕获线程中的异常

java捕获线程中的异常

作者: keyuan0214 | 来源:发表于2021-01-07 17:19 被阅读0次

    Java中在处理异常的时候,通常的做法是使用try-catch-finally来包含代码块,但是Java自身还有一种方式可以处理——使用UncaughtExceptionHandler。它能检测出某个线程由于未捕获的异常而终结的情况。当一个线程由于未捕获异常而退出时,JVM会把这个事件报告给应用程序提供的UncaughtExceptionHandler异常处理器(这是Thread类中的接口):

    //Thread类中的接口
    public interface UncaughtExceptionHanlder {
        void uncaughtException(Thread t, Throwable e);
    }
    

    JDK5之后允许我们在每一个Thread对象上添加一个异常处理器UncaughtExceptionHandler 。Thread.UncaughtExceptionHandler.uncaughtException()方法会在线程因未捕获的异常而面临死亡时被调用。

    首先要先定义一个异常捕获器:

    public class MyUnchecckedExceptionhandler implements UncaughtExceptionHandler {
        @Override
        public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
            System.out.println("捕获异常处理方法:" + e);
        }
    }
    

    方法1. 创建线程时设置异常处理Handler

    Thread t = new Thread(new ExceptionThread());
    t.setUncaughtExceptionHandler(new MyUnchecckedExceptionhandler());
    t.start();
    

    方法2. 使用Executors创建线程时,还可以在TreadFactory中设置

    ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool(new ThreadFactory(){
                @Override
                public Thread newThread(Runnable r) {
                    Thread thread = new Thread(r);
                    thread.setUncaughtExceptionHandler(new MyUnchecckedExceptionhandler());
                    return thread;
                }
    });
    exec.execute(new ExceptionThread());
    

    不过,上面的结果能证明:通过execute方式提交的任务,能将它抛出的异常交给异常处理器。如果改成submit方式提交任务,则异常不能被异常处理器捕获,这是为什么呢?查看源码后可以发现,如果一个由submit提交的任务由于抛出了异常而结束,那么这个异常将被Future.get封装在ExecutionException中重新抛出。所以,通过submit提交到线程池的任务,无论是抛出的未检查异常还是已检查异常,都将被认为是任务返回状态的一部分,因此不会交由异常处理器来处理。

    java.util.concurrent.FutureTask 源码
     
    public V get() throws InterruptedException, ExecutionException {
        int s = state;
        if (s <= COMPLETING)//如果任务没有结束,则等待结束
            s = awaitDone(false, 0L);
        return report(s);//如果执行结束,则报告执行结果
    }
     
    @SuppressWarnings("unchecked")
    private V report(int s) throws ExecutionException {
        Object x = outcome;
        if (s == NORMAL)//如果执行正常,则返回结果
            return (V)x;
        if (s >= CANCELLED)//如果任务被取消,调用get则报CancellationException
            throw new CancellationException();
        throw new ExecutionException((Throwable)x);//执行异常,则抛出ExecutionException
    }
    

    方法3. 使用线程组ThreadGroup

    //1.创建线程组
    ThreadGroup threadGroup =
            // 这是匿名类写法
            new ThreadGroup("group") {
                // 继承ThreadGroup并重新定义以下方法
                // 在线程成员抛出unchecked exception 会执行此方法
                @Override
                public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
                    //4.处理捕获的线程异常
                }
            };
    //2.创建Thread        
    Thread thread = new Thread(threadGroup, new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println(1 / 0);
     
        }
    }, "my_thread");  
    //3.启动线程
    thread.start(); 
    

    方法4. 默认的线程异常捕获器

    如果我们只需要一个线程异常处理器处理线程的异常,那么我们可以设置一个默认的线程异常处理器,当线程出现异常时,
    如果我们没有指定线程的异常处理器,而且线程组也没有设置,那么就会使用默认的线程异常处理器

    // 设置默认的线程异常捕获处理器
    Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(new MyUnchecckedExceptionhandler());
    

    上面说的4种方法都是基于线程异常处理器实现的,接下来将的几种方法则不需要依赖异常处理器。

    方法5. 使用FetureTask来捕获异常

    //1.创建FeatureTask
    FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(new Callable<Integer>() {
        @Override
        public Integer call() throws Exception {
            return 1/0;
        }
    });
    //2.创建Thread
    Thread thread = new Thread(future);
    //3.启动线程
    thread.start();
    try {
        Integer result = futureTask.get();
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (ExecutionException e) {
        //4.处理捕获的线程异常
    }
    

    方法6.利用线程池提交线程时返回的Feature引用

    //1.创建线程池
    ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
    //2.创建Callable,有返回值的,你也可以创建一个线程实现Callable接口。
    //  如果你不需要返回值,这里也可以创建一个Thread即可,在第3步时submit这个thread。
    Callable<Integer> callable = new Callable<Integer>() {
        @Override
        public Integer call() throws Exception {
            return 1/0;
        }
    };
    //3.提交待执行的线程
    Future<Integer> future = executorService.submit(callable);
    try {
         Integer result = future.get();
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (ExecutionException e) {
        //4.处理捕获的线程异常
    }
    

    实现原理可以看一下方法2的说明。
    方法6本质上和方法5一样是基于FutureTask实现的。

    总结

    线程最好交由线程池进行管理。
    线程池中如果你的线程不需要返回值则可以使用方法2,利用TreadFactory为线程指定统一的异常处理器。记得一定要用execute方式提交线程,否则异常处理器捕获不到异常。
    线程池中如果你的线程需要返回值,你又想捕获线程异常,则需要借助FeatureTask,即使用方法6。使用submit方法提交线程。当然了,不需要返回值的情况也可以使用方法6。

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