多线程中如何进行异常处理?
本文为joshua317原创文章,转载请注明：转载自joshua317博客 https://www.joshua317.com/article/240
一、Thread的默认异常处理
线程不允许抛出未捕获的checked exception（比如sleep时的InterruptedException），也就是说各个线程需要自己把自己的checked exception处理掉。我们可以查看一下Thread类的run()方法声明，方法声明上没有对抛出异常进行任何约束。
//Thread类中
@Override
public void run() {
if (target != null) {
target.run();
}
}
//Runnable接口中
public abstract void run();
JVM的这种设计源自于这样一种理念：“线程是独立执行的代码片断，线程的问题应该由线程自己来解决，而不要委托到外部。”基于这样的设计理念，在Java中，线程方法的异常（无论是checked exception还是unchecked exception），都应该在线程代码边界之内（run方法内）进行try catch并处理掉。换句话说，我们不能捕获从线程中逃逸的异常。
二、未捕获的异常如何处理的
一个异常被抛出后，如果没有被捕获处理，则会一直向上抛。异常一旦被Thread.run() 抛出后，就不能在程序中对异常进行捕获，最终只能由JVM捕获。
package com.joshua317;
public class ThreadException {
public static void main(String[] args) {
MyThread myThread = new MyThread();
myThread.start();
}
}
class MyThread extends Thread {
@Override
public void run()
{
System.out.println("线程名：" + Thread.currentThread().getName());
//发生异常
int i = 1 / 0;
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
接下来我们尝试对异常进行捕获，看看是否能捕获到
package com.joshua317;
public class ThreadException {
public static void main(String[] args) {
try {
MyThread myThread = new MyThread();
myThread.start();
}catch (Exception e) {
System.out.println("捕获线程抛出的异常！" + e.getMessage());
}
}
}
class MyThread extends Thread {
@Override
public void run()
{
System.out.println("线程名：" + Thread.currentThread().getName());
//发生异常
int i = 1 / 0;
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
结果我们发现，我们尝试在main方法中对线程中抛出的异常进行捕获，但是毫无作用。
三、那么，JVM如何处理线程中抛出的异常的呢
查看Thread类的源码，我们可以看到有个dispatchUncaughtException方法，此方法就是用来处理线程中抛出的异常的。JVM会调用dispatchUncaughtException方法来寻找异常处理器(UncaughtExceptionHandler)，处理异常。
/**
* Dispatch an uncaught exception to the handler. This method is
* intended to be called only by the JVM.
*/
//向handler分派未捕获的异常。该方法仅由JVM调用。
private void dispatchUncaughtException(Throwable e) {
getUncaughtExceptionHandler().uncaughtException(this, e);
}
/**
* Returns the handler invoked when this thread abruptly terminates
* due to an uncaught exception. If this thread has not had an
* uncaught exception handler explicitly set then this thread's
* <tt>ThreadGroup</tt> object is returned, unless this thread
* has terminated, in which case <tt>null</tt> is returned.
* @since 1.5
* @return the uncaught exception handler for this thread
*/
// 获取用来处理未捕获异常的handler，如果没有设置则返回当前线程所属的ThreadGroup
public UncaughtExceptionHandler getUncaughtExceptionHandler() {
return uncaughtExceptionHandler != null ?
uncaughtExceptionHandler : group;
}
UncaughtExceptionHandler必须显示的设置，否则默认为null。若为null，则使用线程默认的handler，即该线程所属的ThreadGroup。ThreadGroup自身就是一个handler，查看ThreadGroup的源码就可以发现，ThreadGroup实现了Thread.UncaughtExceptionHandler接口，并实现了默认的处理方法。默认的未捕获异常处理器处理时，会调用 System.err 进行输出，也就是直接打印到控制台了。
public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
if (parent != null) {
parent.uncaughtException(t, e);
} else {
Thread.UncaughtExceptionHandler ueh =
Thread.getDefaultUncaughtExceptionHandler();
if (ueh != null) {
ueh.uncaughtException(t, e);
} else if (!(e instanceof ThreadDeath)) {
System.err.print("Exception in thread \""
+ t.getName() + "\" ");
e.printStackTrace(System.err);
}
}
}
由此可知，最终JVM是调用未捕获的异常处理器的uncaughtException()方法来处理异常的，并且是直接打印到控制台。
四、如何自定义处理线程异常
如果我们要自己处理异常，该怎么办呢？通过前面的分析，我们已经知道了线程会使用默认的未捕获异常处理器来处理异常。自然我们可以想到，是否可以自定义未捕获异常处理器，覆盖掉默认的捕获异常处理器。实际上，Thead确实已经提供了一个setUncaughtExceptionHandler方法，我们只需要将自定义未捕获异常处理器作为参数传入进入就可以了。
接下来我们自定义处理线程异常
package com.joshua317;
public class ThreadException {
public static void main(String[] args) {
MyThread myThread = new MyThread();
myThread.setUncaughtExceptionHandler();
myThread.start();
}
}
class MyThread extends Thread {
@Override
public void run()
{
System.out.println("线程名：" + Thread.currentThread().getName());
//发生异常
int i = 1 / 0;
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public void setUncaughtExceptionHandler()
{
this.setUncaughtExceptionHandler(new Thread.UncaughtExceptionHandler() {
@Override
public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
System.out.println("捕获线程抛出的异常:" + e.getMessage());
}
});
}
}
五、线程池中自定义处理异常
要自定义处理异常，只需要为线程提供一个自定义的UncaughtExceptionHandler。而在线程池中，该如何批量的为所有线程设置UncaughtExceptionHandler呢？我们知道，线程池中的线程是由线程工厂创建的。我们可以跟踪ThreadPoolExecutor构造方法的源码，最终定位到DefaultThreadFactory类，该类中有个newThread()方法，这就是线程产生的源头了。
//ThreadPoolExecutor类中
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);
}
//Executors类中
public static ThreadFactory defaultThreadFactory() {
return new DefaultThreadFactory();
}
//DefaultThreadFactory类中
public Thread newThread(Runnable r) {
Thread t = new Thread(group, r,
namePrefix + threadNumber.getAndIncrement(),
0);
if (t.isDaemon())
t.setDaemon(false);
if (t.getPriority() != Thread.NORM_PRIORITY)
t.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);
return t;
}
找到了线程创建的源头，我们就可以实现一个自己的线程工厂，并覆盖默认的newThread方法，为新创建的线程提供一个UncaughtExceptionHandler，即可达到我们的目的。由于DefaultThreadFactory是Executors类的内部类，我们不能直接继承该类，只能实现该工厂类的接口——ThreadFactory接口，来实现我们自己的线程工厂。
package com.joshua317;
import java.util.concurrent.ThreadFactory;
public class MyThreadFactory implements ThreadFactory {
@Override
public Thread newThread(Runnable r) {
Thread t = new Thread();
//自定义UncaughtExceptionHandler
t.setUncaughtExceptionHandler(new MyUncaughtExceptionHandler());
return t;
}
}
class MyUncaughtExceptionHandler implements Thread.UncaughtExceptionHandler{
@Override
public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
System.out.println("捕获线程抛出的异常:" + e.getMessage());
}
}
本文为joshua317原创文章,转载请注明：转载自joshua317博客 https://www.joshua317.com/article/240
