Java如何主動從當前線程獲取異常信息

更新時間：2022年10月28日 09:35:04 作者：極光雨雨

這篇文章主要介紹了Java如何主動從當前線程獲取異常信息，具有很好的參考價值，希望對大家有所幫助。如有錯誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教

Java主動從當前線程獲取異常信息

使用場景

在單個方法內主動捕獲異常，并將異常的錯誤棧信息以日志的方式打出來

寫法

當前方法throw 了異常，即改方法存在異常的情況，則可以使用如下方式獲取當前線程中的異常：

// 主動獲取當前線程異常棧信息
StackTraceElement[] stackTraceElements = Thread.currentThread().getStackTrace();

// 以日志的方式打出 ?\n ?每一行錯誤棧信息結束后換行
log.error(StringUtils.join(stackTraceElements, '\n'));

Java捕獲并處理線程異常:Thread及ThreadPoolExecutor線程池異常捕獲

通過Thread.UncaughtExceptionHandler捕獲線程異常

Thread.UncaughtExceptionHandler類的作用：捕獲并處理線程run方法拋出的異常。

使用示例

為單個線程設置異常捕獲

Thread.UncaughtExceptionHandler exceptionHandler = (t, e) -> {
? ? System.out.println("報錯線程:" + t.getName());
? ? System.out.println("線程拋出的異常:" + e);
};
Thread thread = new Thread(() -> {
? ? throw new RuntimeException("throw a new Exception ! ");
});
thread.setUncaughtExceptionHandler(exceptionHandler); // 設置異常處理器
thread.start();

如果項目中，全局的Thread線程處理異常的方式都相同，那么可以設置一個全局的異常捕獲類。

Thread.UncaughtExceptionHandler exceptionHandler = (t, e) -> {
? ? System.out.println("報錯線程:" + t.getName());
? ? System.out.println("線程拋出的異常:" + e);
};
Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(exceptionHandler);

通過這種方式，后續(xù)的Thread都可以公用這個異常處理類。如果需要用其它方式處理異常時，只需要實現1中的內容即可。

部分源碼解析

UncaughtExceptionHandler源碼
// Thread.UncaughtExceptionHandler?
@FunctionalInterface
public interface UncaughtExceptionHandler {
? ? void uncaughtException(Thread t, Throwable e);
}

Thread中的UncaughtExceptionHandler屬性

// 作用于當個Thread線程
private volatile UncaughtExceptionHandler uncaughtExceptionHandler;
// static修飾，其可以作用于所有Thread線程
private static volatile UncaughtExceptionHandler defaultUncaughtExceptionHandler;

在Thread中，會首先提供Thread私有的異常處理類，然后才是全局

public UncaughtExceptionHandler getUncaughtExceptionHandler() {
? ? return uncaughtExceptionHandler != null ?
? ? ? ? uncaughtExceptionHandler : group;
}

實現原理

當線程由于未捕獲的異常而即將終止時，Java虛擬機將使用調用線程的getUncaughtExceptionHandler方法，以此來獲取UncaughtExceptionHandler類，并執(zhí)行其對異常的處理方法。

如果一個線程沒有顯式實現UncaughtExceptionHandler ，那么它的ThreadGroup對象將充當它的UncaughtExceptionHandler類。

// Thread#getUncaughtExceptionHandler
public UncaughtExceptionHandler getUncaughtExceptionHandler() {
? ? return uncaughtExceptionHandler != null ?
? ? ? ? uncaughtExceptionHandler : group;
}

ThreadGroup實現了UncaughtExceptionHandler類。

public class ThreadGroup implements Thread.UncaughtExceptionHandler {
?? ?// ……
?? ?public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
?? ??? ?// 父級ThreadGroup的處理方法
?? ? ? ?if (parent != null) {
?? ? ? ? ? ?parent.uncaughtException(t, e);
?? ? ? ?} else {
?? ? ? ??? ?// Thread 的全局默認處理方法
?? ? ? ? ? ?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);
?? ? ? ? ? ?}
?? ? ? ?}
?? ?}
?? ?// ……
}

ThreadPoolExecutor線程池異常捕獲

使用示例

要捕獲ThreadPoolExecutor線程池中的線程執(zhí)行異常，需要實現被protected修飾的方法afterExecute，在該方法里面處理異常即可。

// ThreadPoolExecutor#afterExecute
class ExtendedExecutor extends ThreadPoolExecutor {
? protected void afterExecute(Runnable r, Throwable t) {
? ? super.afterExecute(r, t);
? ? // 如果Runnable是Future類型，那么異常將會直接通過Future返回
? ? if (t == null && r instanceof Future<?>) {
? ? ? try {
? ? ? ? Object result = ((Future<?>) r).get();
? ? ? } catch (CancellationException ce) {
? ? ? ? ? t = ce;
? ? ? } catch (ExecutionException ee) {
? ? ? ? ? t = ee.getCause();
? ? ? } catch (InterruptedException ie) {
? ? ? ? ? Thread.currentThread().interrupt(); // ignore/reset
? ? ? }
? ? }
? ? // 非Future類型
? ? if (t != null)
? ? ? System.out.println(t);
? }
}

注意：實現afterExecute方法時，要正確嵌套多個覆蓋，子類通常應在此方法的開頭調用super.afterExecute，以確保不會破壞其他父類方法的實現。

源碼解析

在ThreadPoolExecutor中，線程任務的實際執(zhí)行方法是runWorker，如下所示：

// ThreadPoolExecutor#runWorker
final void runWorker(Worker w) {
? ? Thread wt = Thread.currentThread();
? ? Runnable task = w.firstTask; // 實際提交的任務
? ? ? ? ? ? // …………
? ? ? ? ? ? try {
? ? ? ? ? ? ? ? beforeExecute(wt, task); // task執(zhí)行前的操作
? ? ? ? ? ? ? ? Throwable thrown = null; // 異常信息保存
? ? ? ? ? ? ? ? try {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? task.run(); // 執(zhí)行任務
? ? ? ? ? ? ? ? } 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); // task執(zhí)行后的操作，也就包括了異常的捕獲工作
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? } finally {
? ? ? ? ? ? ? ? task = null;
? ? ? ? ? ? ? ? w.completedTasks++;
? ? ? ? ? ? ? ? w.unlock();
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? // ……
}

afterExecute方法在ThreadPoolExecutor，并沒有進行任何操作，就是對異常的線程靜默處理

// ThreadPoolExecutor#afterExecute
protected void afterExecute(Runnable r, Throwable t) { }

Callable類型的任務，在執(zhí)行時會自己捕獲并維護執(zhí)行中的異常。

// AbstractExecutorService#submit
public <T> Future<T> submit(Callable<T> task) {
? ? if (task == null) throw new NullPointerException();
? ? RunnableFuture<T> ftask = newTaskFor(task);
? ? execute(ftask);
? ? return ftask;
}

// Callable任務會被封裝成FutureTask
protected <T> RunnableFuture<T> newTaskFor(Callable<T> callable) {
? ? return new FutureTask<T>(callable);
}

在FutureTask的run方法中，他們內部會將整個任務用try-catch給包起來。因此，也不會拋出Callable#run執(zhí)行的內部異常。

// FutureTask#run
public void run() {
?? ?// ……
? ? try {
? ? ? ? Callable<V> c = callable;
? ? ? ? // ……
? ? ? ? ? ? // 這里將Callable的執(zhí)行過程產生的異常都捕獲了
? ? ? ? ? ? try {
? ? ? ? ? ? ? ? result = c.call();
? ? ? ? ? ? ? ? ran = true;
? ? ? ? ? ? } catch (Throwable ex) {
? ? ? ? ? ? ? ? result = null;
? ? ? ? ? ? ? ? ran = false;
? ? ? ? ? ? ? ? setException(ex);
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? if (ran)
? ? ? ? ? ? ? ? set(result);
? ? ? ? }
? ? } finally {
// ……

以上為個人經驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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