处理来自Java ExecutorService任务的异常

我正在尝试使用Java的ThreadPoolExecutor类以固定数量的线程运行大量繁重的任务。每个任务都有很多地方，在这些地方可能会由于异常而失败。

我已经继承了子类，ThreadPoolExecutor并且重写了afterExecute应该提供运行任务时遇到的任何未捕获异常的方法。但是，我似乎无法使其正常工作。

例如：

public class ThreadPoolErrors extends ThreadPoolExecutor {
    public ThreadPoolErrors() {
        super(  1, // core threads
                1, // max threads
                1, // timeout
                TimeUnit.MINUTES, // timeout units
                new LinkedBlockingQueue<Runnable>() // work queue
        );
    }

    protected void afterExecute(Runnable r, Throwable t) {
        super.afterExecute(r, t);
        if(t != null) {
            System.out.println("Got an error: " + t);
        } else {
            System.out.println("Everything's fine--situation normal!");
        }
    }

    public static void main( String [] args) {
        ThreadPoolErrors threadPool = new ThreadPoolErrors();
        threadPool.submit( 
                new Runnable() {
                    public void run() {
                        throw new RuntimeException("Ouch! Got an error.");
                    }
                }
        );
        threadPool.shutdown();
    }
}

该程序的输出是“一切都很好-情况正常！” 即使唯一提交给线程池的Runnable引发异常。任何线索这里发生了什么？

谢谢！

从文档：

注意：如果将动作显式地或通过诸如提交之类的方法封装在任务（例如FutureTask）中，则这些任务对象会捕获并维护计算异常，因此它们不会导致突然终止，并且内部异常不会传递给此方法。 。

当您提交Runnable时，它将被包装在Future中。

您的afterExecute应该是这样的：

public final class ExtendedExecutor extends ThreadPoolExecutor {

    // ...

    protected void afterExecute(Runnable r, Throwable t) {
        super.afterExecute(r, t);
        if (t == null && r instanceof Future<?>) {
            try {
                Future<?> future = (Future<?>) r;
                if (future.isDone()) {
                    future.get();
                }
            } catch (CancellationException ce) {
                t = ce;
            } catch (ExecutionException ee) {
                t = ee.getCause();
            } catch (InterruptedException ie) {
                Thread.currentThread().interrupt();
            }
        }
        if (t != null) {
            System.out.println(t);
        }
    }
}

警告：应注意，此解决方案将阻止调用线程。

如果要处理任务引发的异常，则通常最好使用Callable而不是Runnable。

Callable.call() 被允许抛出检查异常，这些异常将传播回调用线程：

Callable task = ...
Future future = executor.submit(task);
try {
   future.get();
} catch (ExecutionException ex) {
   ex.getCause().printStackTrace();
}

如果Callable.call()引发异常，则将其包裹在中ExecutionException，并由引发Future.get()。

这可能比子类化更可取ThreadPoolExecutor。如果异常是可恢复的，它还使您有机会重新提交任务。

对于此行为的解释恰好在afterdoc的javadoc中：

注意：如果将动作显式地或通过诸如提交之类的方法封装在任务（例如FutureTask）中，则这些任务对象会捕获并维护计算异常，因此它们不会导致突然终止，并且内部异常不会传递给此方法。 。

我通过包装提交给执行程序的提供的可运行对象来解决这个问题。

CompletableFuture.runAsync(() -> {
        try {
              runnable.run();
        } catch (Throwable e) {
              Log.info(Concurrency.class, "runAsync", e);
        }
}, executorService);

我正在使用jcabi-log中的VerboseRunnable类，该类可吞下所有异常并将其记录下来。非常方便，例如：

import com.jcabi.log.VerboseRunnable;
scheduler.scheduleWithFixedDelay(
  new VerboseRunnable(
    Runnable() {
      public void run() { 
        // the code, which may throw
      }
    },
    true // it means that all exceptions will be swallowed and logged
  ),
  1, 1, TimeUnit.MILLISECONDS
);

另一种解决方案是使用ManagedTask和ManagedTaskListener。

您需要实现接口ManagedTask的Callable或Runnable。

该方法getManagedTaskListener返回所需的实例。

public ManagedTaskListener getManagedTaskListener() {

然后在ManagedTaskListener中实现该taskDone方法：

@Override
public void taskDone(Future<?> future, ManagedExecutorService executor, Object task, Throwable exception) {
    if (exception != null) {
        LOGGER.log(Level.SEVERE, exception.getMessage());
    }
}

有关托管任务生命周期和侦听器的更多详细信息。

这有效

• 它是从SingleThreadExecutor派生的，但是您可以轻松调整它
• Java 8 lamdas代码，但易于修复

它将创建一个具有单个线程的Executor，该线程可以完成很多任务；并等待当前执行结束以下一个执行开始

如果发生错误或异常，则uncaughtExceptionHandler会捕获它

公共最终课程SingleThreadExecutorWithExceptions {

    公共静态ExecutorService newSingleThreadExecutorWithExceptions（最终Thread.UncaughtExceptionHandler uncaughtExceptionHandler）{

        ThreadFactory factory =（Runnable可运行）-> {
            最终线程newThread =新线程（可运行，“ SingleThreadExecutorWithExceptions”）；
            newThread.setUncaughtExceptionHandler（（最终线程caugthThread，最终Throwable throwable）-> {
                uncaughtExceptionHandler.uncaughtException（caugthThread，throwable）;
            }）;
            返回newThread;
        };
        返回新的FinalizableDelegatedExecutorService
                （新的ThreadPoolExecutor（1、1，
                        0L，TimeUnit.MILLISECONDS，
                        新的LinkedBlockingQueue（），
                        厂）{


                    afterExecute（Runnable runnable，Throwable throwable）受保护的无效{
                        super.afterExecute（可运行，可抛出）;
                        if（throwable == null && Future的可运行实例）{
                            尝试{
                                未来的未来=（未来）可运行；
                                如果（future.isDone（））{
                                    future.get（）;
                                }
                            } catch（CancellationException ce）{
                                throwable = ce;
                            } catch（ExecutionException ee）{
                                throwable = ee.getCause（）;
                            } catch（InterruptedException ie）{
                                Thread.currentThread（）。interrupt（）; //忽略/重置
                            }
                        }
                        if（throwable！= null）{
                            uncaughtExceptionHandler.uncaughtException（Thread.currentThread（），throwable）;
                        }
                    }
                }）;
    }



    私有静态类FinalizableDelegatedExecutorService
            扩展DelegatedExecutorService {
        FinalizableDelegatedExecutorService（ExecutorService executor）{
            超级（执行者）;
        }
        受保护的void finalize（）{
            super.shutdown（）;
        }
    }

    / **
     *仅公开ExecutorService方法的包装器类
     * ExecutorService实现。
     * /
    私有静态类DelegatedExecutorService扩展了AbstractExecutorService {
        私人最终ExecutorService e；
        DelegatedExecutorService（ExecutorService executor）{e = executor; }
        public void execute（Runnable command）{e.execute（command）; }
        public void shutdown（）{e.shutdown（）; }
        公共列表shutdownNow（）{返回e.shutdownNow（）; }
        public boolean isShutdown（）{return e.isShutdown（）; }
        public boolean isTerminated（）{return e.isTerminated（）; }
        公共布尔awaitTermination（长时间超时，TimeUnit单位）
                引发InterruptedException {
            返回e.awaitTermination（timeout，unit）;
        }
        公开将来提交（可运行任务）{
            返回e.submit（task）;
        }
        公开将来提交（可调用任务）{
            返回e.submit（task）;
        }
        公开将来提交（可运行任务，T结果）{
            返回e.submit（任务，结果）;
        }
        公共列表> invokeAll（集合>任务）
                引发InterruptedException {
            返回e.invokeAll（任务）;
        }
        公共列表> invokeAll（Collection>任务，
                                             长超时，TimeUnit单位）
                引发InterruptedException {
            返回e.invokeAll（任务，超时，单位）;
        }
        公共T invokeAny（Collection>任务）
                引发InterruptedException，ExecutionException {
            返回e.invokeAny（任务）;
        }
        公共T invokeAny（Collection>任务，
                               长超时，TimeUnit单位）
                引发InterruptedException，ExecutionException，TimeoutException {
            返回e.invokeAny（任务，超时，单位）;
        }
    }



    私人SingleThreadExecutorWithExceptions（）{}
}

如果要监视任务的执行，可以旋转1或2个线程（取决于负载，可能更多），并使用它们从ExecutionCompletionService包装器中提取任务。

如果您ExecutorService来自外部资源（即无法进行子类化ThreadPoolExecutor和重写afterExecute()），则可以使用动态代理来实现所需的行为：

public static ExecutorService errorAware(final ExecutorService executor) {
    return (ExecutorService) Proxy.newProxyInstance(Thread.currentThread().getContextClassLoader(),
            new Class[] {ExecutorService.class},
            (proxy, method, args) -> {
                if (method.getName().equals("submit")) {
                    final Object arg0 = args[0];
                    if (arg0 instanceof Runnable) {
                        args[0] = new Runnable() {
                            @Override
                            public void run() {
                                final Runnable task = (Runnable) arg0;
                                try {
                                    task.run();
                                    if (task instanceof Future<?>) {
                                        final Future<?> future = (Future<?>) task;

                                        if (future.isDone()) {
                                            try {
                                                future.get();
                                            } catch (final CancellationException ce) {
                                                // Your error-handling code here
                                                ce.printStackTrace();
                                            } catch (final ExecutionException ee) {
                                                // Your error-handling code here
                                                ee.getCause().printStackTrace();
                                            } catch (final InterruptedException ie) {
                                                Thread.currentThread().interrupt();
                                            }
                                        }
                                    }
                                } catch (final RuntimeException re) {
                                    // Your error-handling code here
                                    re.printStackTrace();
                                    throw re;
                                } catch (final Error e) {
                                    // Your error-handling code here
                                    e.printStackTrace();
                                    throw e;
                                }
                            }
                        };
                    } else if (arg0 instanceof Callable<?>) {
                        args[0] = new Callable<Object>() {
                            @Override
                            public Object call() throws Exception {
                                final Callable<?> task = (Callable<?>) arg0;
                                try {
                                    return task.call();
                                } catch (final Exception e) {
                                    // Your error-handling code here
                                    e.printStackTrace();
                                    throw e;
                                } catch (final Error e) {
                                    // Your error-handling code here
                                    e.printStackTrace();
                                    throw e;
                                }
                            }
                        };
                    }
                }
                return method.invoke(executor, args);
            });
}

这是因为AbstractExecutorService :: submit将您的内容包装runnable成RunnableFuture（除了FutureTask），如下所示

AbstractExecutorService.java

public Future<?> submit(Runnable task) {
    if (task == null) throw new NullPointerException();
    RunnableFuture<Void> ftask = newTaskFor(task, null); /////////HERE////////
    execute(ftask);
    return ftask;
}

然后execute将其传递给Worker并Worker.run()调用以下内容。

ThreadPoolExecutor.java

final void runWorker(Worker w) {
    Thread wt = Thread.currentThread();
    Runnable task = w.firstTask;
    w.firstTask = null;
    w.unlock(); // allow interrupts
    boolean completedAbruptly = true;
    try {
        while (task != null || (task = getTask()) != null) {
            w.lock();
            // If pool is stopping, ensure thread is interrupted;
            // if not, ensure thread is not interrupted.  This
            // requires a recheck in second case to deal with
            // shutdownNow race while clearing interrupt
            if ((runStateAtLeast(ctl.get(), STOP) ||
                 (Thread.interrupted() &&
                  runStateAtLeast(ctl.get(), STOP))) &&
                !wt.isInterrupted())
                wt.interrupt();
            try {
                beforeExecute(wt, task);
                Throwable thrown = null;
                try {
                    task.run();           /////////HERE////////
                } 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);
                }
            } finally {
                task = null;
                w.completedTasks++;
                w.unlock();
            }
        }
        completedAbruptly = false;
    } finally {
        processWorkerExit(w, completedAbruptly);
    }
}

最后task.run();在上面的代码调用中将调用 FutureTask.run()。这是异常处理程序代码，因此，您没有得到预期的异常。

class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V>

public void run() {
    if (state != NEW ||
        !UNSAFE.compareAndSwapObject(this, runnerOffset,
                                     null, Thread.currentThread()))
        return;
    try {
        Callable<V> c = callable;
        if (c != null && state == NEW) {
            V result;
            boolean ran;
            try {
                result = c.call();
                ran = true;
            } catch (Throwable ex) {   /////////HERE////////
                result = null;
                ran = false;
                setException(ex);
            }
            if (ran)
                set(result);
        }
    } finally {
        // runner must be non-null until state is settled to
        // prevent concurrent calls to run()
        runner = null;
        // state must be re-read after nulling runner to prevent
        // leaked interrupts
        int s = state;
        if (s >= INTERRUPTING)
            handlePossibleCancellationInterrupt(s);
    }
}

这类似于mmm的解决方案，但更容易理解。让您的任务扩展包装run（）方法的抽象类。

public abstract Task implements Runnable {

    public abstract void execute();

    public void run() {
      try {
        execute();
      } catch (Throwable t) {
        // handle it  
      }
    }
}


public MySampleTask extends Task {
    public void execute() {
        // heavy, error-prone code here
    }
}

我将为它提供一个ThreadFactory实例，该实例创建新的线程并为其提供UncaughtExceptionHandler，而不是子类化ThreadPoolExecutor。