Java多线程：捕获线程异常

你处理过多线程中的异常吗？如何捕获多线程中发生的异常？捕获子线程的异常与捕获当前线程的异常一样简单吗？

除了try catch。Java中还可以通过异常处理器UncaughtExceptionHandler来处理那些未捕获的异常。

# 在当前线程捕获当前线程发生的异常:

/*** @author futao* @date 2020/6/17*/
@Slf4j
public class ExceptionInCurThread {public static void main(String[] args) {try {throw new RuntimeException("在主线程抛出异常，在主线程捕获");} catch (RuntimeException e) {log.error("捕获到异常", e);}}
}

结果:

结论：在当前线程通过try catch可以捕获当前线程抛出的异常。

# 可以在当前通过try catch的方式捕获其他线程抛出的异常吗?'

/*** @author 喜欢天文的pony站长* Created on 2020/6/16.*/
public class ExceptionInChildThread implements Runnable {@Overridepublic void run() {throw new RuntimeException("子线程发生了异常...");}/*** 模拟子线程发生异常** @throws InterruptedException*/private static void exceptionThread() throws InterruptedException {new Thread(new ExceptionInChildThread()).start();TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(200L);new Thread(new ExceptionInChildThread()).start();TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(200L);new Thread(new ExceptionInChildThread()).start();TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(200L);new Thread(new ExceptionInChildThread()).start();TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(200L);}/*** 在主线程尝试通过try catch捕获异常*/private static void catchInMain() {try {exceptionThread();} catch (Exception e) {//无法捕获发生在其他线程中的异常log.error("捕获到了异常?", e);}}public static void main(String[] args) throws InterruptedException {ExceptionInChildThread.catchInMain();}}

(错误的)预期:
- 在运行第一个线程的时候发生了异常，被catch捕获，打印捕获到了异常?和异常堆栈且后面的线程将不会运行。
实际运行结果:
- 并不符合预期。
- 没有被try catch捕获。
- 后续的线程没有因为第一个线程发生异常而跳过。

结论:
- 无法在一个线程中通过try catch捕获另外一个线程的异常。

# 解决方案

在每个线程内部run()方法内通过try catch捕获当前线程发生的异常。
- 缺点：每个线程都需要编写重复的try catch 代码
使用线程异常处理器UncaughtExceptionHandler
- 给所有线程设置统一的异常处理器
- 给每个线程设置特定的异常处理器
- 给线程组设置异常处理器
- 给线程池设置异常处理器
  - 因为线程池也是通过new Thread()的方式创建的线程，所以思想与上面两种方法一致。
  - 注意：execute()与submit()方式对异常处理的不同。

# 在线程内部run()通过try catch捕获异常

/*** @author 喜欢天文的pony站长* Created on 2020/6/16.*/
@Slf4j
public class ExceptionInChildThread implements Runnable {@Overridepublic void run() {try {//do something else...throw new RuntimeException("子线程发生了异常...");} catch (Exception e) {log.error("在线程内部捕获异常", e);}}/*** 模拟子线程发生异常** @throws InterruptedException*/private static void exceptionThread() throws InterruptedException {new Thread(new ExceptionInChildThread()).start();TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(200L);new Thread(new ExceptionInChildThread()).start();TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(200L);new Thread(new ExceptionInChildThread()).start();TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(200L);new Thread(new ExceptionInChildThread()).start();TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(200L);}/*** 在主线程尝试通过try catch捕获异常*/private static void catchInMain() {try {exceptionThread();} catch (Exception e) {//无法捕获发生在其他线程中的异常log.error("捕获到了异常?", e);}}public static void main(String[] args) throws InterruptedException {ExceptionInChildThread.catchInMain();}
}

结果:
- 成功在子线程内部run()方法捕获到了异常

# 使用线程异常处理器UncaughtExceptionHandler

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

自定义线程异常处理器

/*** 自定义线程未捕获异常处理器** @author futao* @date 2020/6/17*/
public class CustomThreadUncaughtExceptionHandler implements Thread.UncaughtExceptionHandler {private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(CustomThreadUncaughtExceptionHandler.class);@Overridepublic void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {LOGGER.error("捕获到线程发生的异常，线程信息:[{}]", JSON.toJSONString(t), e);}
}

使用:

1. 全局:

Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(new CustomThreadUncaughtExceptionHandler());
- 通过调用Thread的静态方法setDefaultUncaughtExceptionHandler()，设置Thread的静态属性defaultUncaughtExceptionHandler.为我们自定义的异常处理器。
- 源码:

测试:

/*** @author 喜欢天文的pony站长* Created on 2020/6/16.*/
@Slf4j
public class ExceptionInChildThread implements Runnable {@Overridepublic void run() {throw new RuntimeException("子线程发生了异常...");}/*** 模拟子线程发生异常** @throws InterruptedException*/private static void exceptionThread() throws InterruptedException {new Thread(new ExceptionInChildThread()).start();TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(200L);new Thread(new ExceptionInChildThread()).start();TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(200L);new Thread(new ExceptionInChildThread()).start();TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(200L);new Thread(new ExceptionInChildThread()).start();TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(200L);}public static void main(String[] args) throws InterruptedException {//设置全局的线程异常处理器Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(new CustomThreadUncaughtExceptionHandler());exceptionThread();}
}

结果: 成功捕获

2. 为指定线程设置特定的异常处理器

细心的同学已经发现了，在上面Thread类的截图中，还有一个实例属性private volatile UncaughtExceptionHandler uncaughtExceptionHandler;。通过给这个属性赋值，可以实现为每个线程对象设置不同的异常处理器。
测试使用

/*** @author 喜欢天文的pony站长* Created on 2020/6/16.*/
@Slf4j
public class ExceptionInChildThread implements Runnable {@Overridepublic void run() {throw new RuntimeException("子线程发生了异常...");}/*** 模拟子线程发生异常** @throws InterruptedException*/private static void exceptionThread() throws InterruptedException {Thread thread1 = new Thread(new ExceptionInChildThread());//为指定线程设置特定的异常处理器thread1.setUncaughtExceptionHandler(new CustomThreadUncaughtExceptionHandler());thread1.start();TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(200L);new Thread(new ExceptionInChildThread()).start();TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(200L);new Thread(new ExceptionInChildThread()).start();TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(200L);new Thread(new ExceptionInChildThread()).start();TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(200L);}public static void main(String[] args) throws InterruptedException {exceptionThread();}
}

结果: 成功捕获线程1的异常信息

3. 线程组

/*** @author futao* @date 2020/6/20*/
@Slf4j
public class ExceptionInThreadGroup implements Runnable {@Overridepublic void run() {throw new RuntimeException("线程任务发生了异常");}public static void main(String[] args) throws InterruptedException {ThreadGroup threadGroup = new ThreadGroup("只知道抛出异常的线程组...") {@Overridepublic void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {super.uncaughtException(t, e);log.error("线程组内捕获到线程[{},{}]异常", t.getId(), t.getName(), e);}};ExceptionInThreadGroup exceptionInThreadGroup = new ExceptionInThreadGroup();new Thread(threadGroup, exceptionInThreadGroup, "线程1").start();TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(300L);//优先获取绑定在thread对象上的异常处理器Thread thread = new Thread(threadGroup, exceptionInThreadGroup, "线程2");thread.setUncaughtExceptionHandler(new CustomThreadUncaughtExceptionHandler());thread.start();TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(300L);new Thread(threadGroup, exceptionInThreadGroup, "线程3").start();}
}

结果:

4. 线程池

/*** @author futao* @date 2020/6/17*/
public class CatchThreadPoolException {public static void main(String[] args) {ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(2,4,1L,TimeUnit.MINUTES,new LinkedBlockingDeque<>(1024),new ThreadFactory() {@Overridepublic Thread newThread(Runnable r) {Thread thread = new Thread(r);//设置线程异常处理器thread.setUncaughtExceptionHandler(new CustomThreadUncaughtExceptionHandler());return thread;}});threadPoolExecutor.execute(new Runnable() {@Overridepublic void run() {throw new RuntimeException("execute()发生异常");}});threadPoolExecutor.submit(new Runnable() {@Overridepublic void run() {throw new RuntimeException("submit.run()发生异常");}});threadPoolExecutor.submit(new Callable<String>() {@Overridepublic String call() throws Exception {throw new RuntimeException("submit.call()发生异常");}});threadPoolExecutor.shutdown();}
}

结果: 并不符合预期，预期应该捕获三个异常
- 只捕获到了通过execute()提交的任务的异常
- 没有捕获到通过submit()提交的任务的异常
通过afterExecute()捕获submit()任务的异常
- 通过submit()方法的源码可以发现，submit()是将runnable()封装成了RunnableFuture<Void>，并最终调用execute(ftask);执行。

/*** @author futao* @date 2020/6/17*/
@Slf4j
public class CatchThreadPoolException {public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(2,4,1L,TimeUnit.MINUTES,new LinkedBlockingDeque<>(1024),new ThreadFactory() {@Overridepublic Thread newThread(Runnable r) {Thread thread = new Thread(r);//设置线程异常处理器thread.setUncaughtExceptionHandler(new CustomThreadUncaughtExceptionHandler());return thread;}}) {/*** 捕获{@code FutureTask<?>}抛出的异常** @param r* @param t*/@Overrideprotected void afterExecute(Runnable r, Throwable t) {super.afterExecute(r, t);if (r instanceof FutureTask<?>) {try {//get()的时候会将异常内的异常抛出((FutureTask<?>) r).get();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();Thread.currentThread().interrupt();} catch (ExecutionException e) {log.error("捕获到线程的异常返回值", e);}}//Throwable t永远为null，拿不到异常信息//log.error("afterExecute中捕获到异常，", t);}};threadPoolExecutor.execute(new Runnable() {@Overridepublic void run() {throw new RuntimeException("execute()发生异常");}});TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(200L);threadPoolExecutor.submit(new Runnable() {@Overridepublic void run() {throw new RuntimeException("submit.run()发生异常");}});TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(200L);threadPoolExecutor.submit(new Callable<String>() {@Overridepublic String call() throws Exception {throw new RuntimeException("submit.call()发生异常");}}).get();   //get()的时候会将异常抛出threadPoolExecutor.shutdown();}
}

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# 本文源代码

https://github.com/FutaoSmile/learn-thread/tree/master/src/main/java/com/futao/learn/threads/捕获线程异常

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