Java中捕獲線程異常的核心方法是使用uncaughtexceptionhandler接口。1. 創(chuàng)建實現(xiàn)uncaughtexceptionhandler接口的類，重寫uncaughtexception方法以定義異常處理邏輯；2. 通過setuncaughtexceptionhandler為單個線程設(shè)置處理器，或通過setdefaultuncaughtexceptionhandler設(shè)置全局處理器；3. 在線程池中可通過任務(wù)內(nèi)部try-catch、重寫afterexecute方法或使用future.get()捕獲異常；4. spring boot中可使用@controlleradvice和@exceptionhandler定義全局異常處理器，根據(jù)異常類型返回不同響應。uncaughtexceptionhandler作為最后防線用于處理未被捕獲的異常，而try-catch用于在特定代碼塊中精確處理已知異常，二者互補不可替代。
Java中捕獲線程異常的核心在于使用 UncaughtExceptionHandler 接口。它允許你定義一個全局的異常處理器，當線程拋出未捕獲的異常時，該處理器會被調(diào)用。
解決方案
要捕獲Java線程中的異常，你可以使用 Thread.UncaughtExceptionHandler 接口。這個接口允許你設(shè)置一個全局的異常處理器，當線程因為未捕獲的異常而終止時，這個處理器會被調(diào)用。
1. 創(chuàng)建一個實現(xiàn)了 UncaughtExceptionHandler 接口的類:
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public class MyUncaughtExceptionHandler implements Thread.UncaughtExceptionHandler { @Override public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) { System.err.println("線程 " + t.getName() + " 發(fā)生了未捕獲的異常: " + e.getMessage()); // 在這里可以進行日志記錄、重啟線程等操作 e.printStackTrace(); // 打印堆棧信息，方便調(diào)試 } }
2. 設(shè)置全局的 UncaughtExceptionHandler:
你可以為單個線程或者整個應用程序設(shè)置 UncaughtExceptionHandler。
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為單個線程設(shè)置:
Thread myThread = new Thread(() -> { // 模擬一個會拋出異常的任務(wù) throw new RuntimeException("線程內(nèi)部的異常"); }); myThread.setUncaughtExceptionHandler(new MyUncaughtExceptionHandler()); myThread.start(); -
為所有線程設(shè)置 (全局默認):
Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(new MyUncaughtExceptionHandler()); Thread anotherThread = new Thread(() -> { // 模擬另一個會拋出異常的任務(wù) throw new NullPointerException("空指針異常"); }); anotherThread.start();
注意事項:
- 如果線程本身實現(xiàn)了 UncaughtExceptionHandler，那么它會優(yōu)先于全局默認的處理器被調(diào)用。
- 在生產(chǎn)環(huán)境中，你應該將異常信息記錄到日志文件中，而不是簡單地打印到控制臺。
- 使用 UncaughtExceptionHandler 可以避免程序因為未捕獲的異常而崩潰，并提供了一種集中處理異常的方式。
為什么需要 UncaughtExceptionHandler？直接try-catch不好嗎？
try-catch 塊非常適合處理你知道 可能 會發(fā)生的異常，并在 特定 的代碼塊中進行處理。但有些異常你可能無法預料到，或者它們發(fā)生在代碼的深層，直接使用 try-catch 捕獲會使代碼變得臃腫。UncaughtExceptionHandler 就像一個全局的“備胎”，它會在所有 try-catch 都失效的情況下，抓住最后的救命稻草。它能防止程序直接崩潰，并允許你記錄錯誤信息，甚至嘗試恢復。
想象一下，如果你的應用有多個線程在跑，其中一個線程突然拋出了一個你沒想到的異常，導致線程直接掛掉，如果沒有 UncaughtExceptionHandler，你可能都不知道發(fā)生了什么。
UncaughtExceptionHandler 如何處理線程池中的異常？
線程池的情況稍微復雜一點。線程池中的線程是由線程池管理的，它們不是直接 new 出來的。這意味著，如果你直接給線程池中的線程設(shè)置 UncaughtExceptionHandler 可能不會生效，或者說，設(shè)置起來比較麻煩。
通常，處理線程池中異常的方式是：
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在 Runnable/Callable 任務(wù)中捕獲異常: 這是最常見的方式。在提交給線程池的任務(wù)內(nèi)部使用 try-catch 塊捕獲異常。
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10); executor.submit(() -> { try { // 你的任務(wù)代碼 throw new RuntimeException("線程池任務(wù)中的異常"); } catch (Exception e) { System.err.println("線程池任務(wù)捕獲到異常: " + e.getMessage()); e.printStackTrace(); } }); -
重寫 ThreadPoolExecutor 的 afterExecute 方法: ThreadPoolExecutor 提供了一個 afterExecute 方法，它在每個任務(wù)執(zhí)行完成后被調(diào)用。你可以在這個方法中檢查任務(wù)是否拋出了異常。
import java.util.concurrent.*; public class CustomThreadPoolExecutor extends ThreadPoolExecutor { public CustomThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue) { super(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue); } @Override protected void afterExecute(Runnable r, Throwable t) { super.afterExecute(r, t); if (t != null) { System.err.println("線程池任務(wù)執(zhí)行出錯: " + t.getMessage()); t.printStackTrace(); } if (r instanceof Future<?>) { try { Future<?> future = (Future<?>) r; if (future.isDone()) { future.get(); // 檢查是否有異常拋出 } } catch (InterruptedException | ExecutionException e) { System.err.println("線程池任務(wù)執(zhí)行出錯: " + e.getMessage()); e.printStackTrace(); } } } } // 使用示例 CustomThreadPoolExecutor executor = new CustomThreadPoolExecutor(5, 10, 60L, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>()); executor.execute(() -> { throw new RuntimeException("來自 CustomThreadPoolExecutor 的異常"); }); executor.shutdown(); -
使用 Future 獲取異常: 如果你的任務(wù)是 Callable 類型，你可以通過 Future.get() 方法來獲取任務(wù)執(zhí)行的結(jié)果。如果任務(wù)拋出了異常，F(xiàn)uture.get() 會拋出 ExecutionException，你可以捕獲這個異常來處理。
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10); Future<String> future = executor.submit(() -> { // 你的任務(wù)代碼 throw new Exception("Callable 任務(wù)中的異常"); // 注意這里拋出的是 Exception //return "任務(wù)完成"; // 如果沒有異常，需要返回一個值 }); try { String result = future.get(); // 獲取結(jié)果，可能會拋出 ExecutionException System.out.println("任務(wù)結(jié)果: " + result); } catch (InterruptedException | ExecutionException e) { System.err.println("Callable 任務(wù)捕獲到異常: " + e.getMessage()); e.printStackTrace(); } finally { executor.shutdown(); }
選擇哪種方式取決于你的具體需求和代碼結(jié)構(gòu)。通常，在 Runnable/Callable 任務(wù)內(nèi)部捕獲異常是最簡單和直接的方式。
為什么全局異常處理器不能完全替代 try-catch？
全局異常處理器，比如 UncaughtExceptionHandler，主要用于處理那些沒有被任何 try-catch 塊捕獲的“漏網(wǎng)之魚”。它是一個最后的防線，防止程序因為未處理的異常而崩潰。
try-catch 的作用是在 特定的代碼塊 中，對 可能發(fā)生的異常 進行 精確 的處理。你可以根據(jù)不同的異常類型，采取不同的應對措施，例如重試、回滾、記錄日志等。
全局異常處理器無法做到這一點。它只能告訴你發(fā)生了異常，但無法提供足夠的上下文信息來讓你進行精細化的處理。如果你把所有的異常處理都交給全局異常處理器，那么你的代碼就會變得難以維護和調(diào)試。
想象一下，你有一個銀行轉(zhuǎn)賬的程序，如果在轉(zhuǎn)賬過程中發(fā)生了異常，你需要在 try-catch 塊中進行回滾操作，確保資金不會丟失。如果這個異常被全局異常處理器捕獲，它只知道發(fā)生了異常，但無法知道是哪個賬戶發(fā)生了問題，更無法進行回滾操作。
所以，try-catch 和全局異常處理器是互補的，而不是互相替代的。try-catch 用于處理你知道如何處理的異常，而全局異常處理器用于處理你不知道如何處理的異常。
如何在 spring boot 中配置全局異常處理器？
在 Spring Boot 中，你可以使用 @ControllerAdvice 和 @ExceptionHandler 注解來創(chuàng)建全局異常處理器。
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創(chuàng)建一個類，并使用 @ControllerAdvice 注解: @ControllerAdvice 注解表示這是一個全局的 Controller 增強器，它可以攔截所有 Controller 的請求。
import org.springframework.http.HttpStatus; import org.springframework.http.ResponseEntity; import org.springframework.web.bind.annotation.ControllerAdvice; import org.springframework.web.bind.annotation.ExceptionHandler; @ControllerAdvice public class GlobalExceptionHandler { @ExceptionHandler(value = {Exception.class}) public ResponseEntity<Object> handleException(Exception ex) { // 記錄日志 System.err.println("全局異常捕獲: " + ex.getMessage()); ex.printStackTrace(); // 返回錯誤信息 return new ResponseEntity<>("服務(wù)器內(nèi)部錯誤", HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR); } @ExceptionHandler(value = {NullPointerException.class}) public ResponseEntity<Object> handleNullPointerException(NullPointerException ex) { // 記錄日志 System.err.println("空指針異常捕獲: " + ex.getMessage()); ex.printStackTrace(); // 返回錯誤信息 return new ResponseEntity<>("空指針異常", HttpStatus.BAD_REQUEST); } } -
使用 @ExceptionHandler 注解來定義異常處理方法: @ExceptionHandler 注解表示這個方法用于處理特定的異常類型。你可以指定要處理的異常類型，并在方法中編寫處理邏輯。
在這個例子中，handleException 方法用于處理所有的 Exception 類型的異常，handleNullPointerException 方法用于處理 NullPointerException 類型的異常。
當 Controller 中發(fā)生異常時，Spring Boot 會自動找到對應的 @ExceptionHandler 方法來處理。
注意事項:
- @ControllerAdvice 可以攔截所有 Controller 的請求，所以要謹慎使用。
- @ExceptionHandler 方法的返回值可以是 ResponseEntity、ModelAndView、String 等。
- 你可以根據(jù)不同的異常類型，定義多個 @ExceptionHandler 方法。
- Spring Boot 還會自動處理一些常見的異常，例如 HttpMediaTypeNotSupportedException、HttpRequestMethodNotSupportedException 等。
這種方式比直接使用 Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler 更加靈活，因為你可以根據(jù)不同的異常類型，返回不同的錯誤信息，甚至可以返回自定義的錯誤頁面。而且，它與 Spring Boot 的 mvc 框架集成得更好。
