面试官:线程池执行过程中遇到异常会发生什么,怎样处理?

Posted Java技术栈

tags:

篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了面试官:线程池执行过程中遇到异常会发生什么,怎样处理?相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

线程遇到未处理的异常就结束了

这个好理解,当线程出现未捕获异常的时候就执行不下去了,留给它的就是垃圾回收了。

线程池中线程频繁出现未捕获异常

当线程池中线程频繁出现未捕获的异常,那线程的复用率就大大降低了,需要不断地创建新线程。

做个实验:

public class ThreadExecutor {

 private ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(1, 1, 60, TimeUnit.SECONDS,
   new ArrayBlockingQueue<>(200), new ThreadFactoryBuilder().setNameFormat("customThread %d").build());

 @Test
 public void test() {
  IntStream.rangeClosed(1, 5).forEach(i -> {
   try {
    Thread.sleep(100);
   } catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
   }
   threadPoolExecutor.execute(() -> {
     int j = 1/0;
  });});
 }
}

新建一个只有一个线程的线程池,每隔0.1s提交一个任务,任务中是一个1/0的计算。

Exception in thread "customThread 0" java.lang.ArithmeticException: / by zero
 at thread.ThreadExecutor.lambda$null$0(ThreadExecutor.java:25)
 at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1142)
 at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617)
 at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
Exception in thread "customThread 1" java.lang.ArithmeticException: / by zero
 at thread.ThreadExecutor.lambda$null$0(ThreadExecutor.java:25)
 at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1142)
 at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617)
 at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
Exception in thread "customThread 2" java.lang.ArithmeticException: / by zero
 at thread.ThreadExecutor.lambda$null$0(ThreadExecutor.java:25)
 at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1142)
 at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617)
 at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
Exception in thread "customThread 3" java.lang.ArithmeticException: / by zero
 at thread.ThreadExecutor.lambda$null$0(ThreadExecutor.java:25)
 at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1142)
 at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617)
 at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
Exception in thread "customThread 4" java.lang.ArithmeticException: / by zero
 at thread.ThreadExecutor.lambda$null$0(ThreadExecutor.java:25)
 at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1142)
 at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617)
 at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
Exception in thread "customThread 5" java.lang.ArithmeticException: / by zero
 at thread.ThreadExecutor.lambda$null$0(ThreadExecutor.java:25)
 at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1142)
 at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617)
 at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)

可见每次执行的线程都不一样,之前的线程都没有复用。原因是因为出现了未捕获的异常。

我们把异常捕获试试:

public class ThreadExecutor {

 private ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(1, 1, 60, TimeUnit.SECONDS,
   new ArrayBlockingQueue<>(200), new ThreadFactoryBuilder().setNameFormat("customThread %d").build());

 @Test
 public void test() {
  IntStream.rangeClosed(1, 5).forEach(i -> {
   try {
    Thread.sleep(100);
   } catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
   }
   threadPoolExecutor.execute(() -> {
    try {
     int j = 1 / 0;
    } catch (Exception e) {
     System.out.println(Thread.currentThread().getName() +" "+ e.getMessage());
    }
   });
  });
 }
}
customThread 0 / by zero
customThread 0 / by zero
customThread 0 / by zero
customThread 0 / by zero
customThread 0 / by zero

可见当异常捕获了,线程就可以复用了。

问题来了,我们的代码中异常不可能全部捕获

如果要捕获那些没被业务代码捕获的异常,可以设置Thread类的uncaughtExceptionHandler属性。这时使用ThreadFactoryBuilder会比较方便,ThreadFactoryBuilder是guava提供的ThreadFactory生成器。

new ThreadFactoryBuilder()
.setNameFormat("customThread %d")
.setUncaughtExceptionHandler((t, e) -> System.out.println(t.getName() + "发生异常" + e.getCause()))
.build()

修改之后:

public class ThreadExecutor {

 private static ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(1, 1, 60, TimeUnit.SECONDS,
   new ArrayBlockingQueue<>(200),
   new ThreadFactoryBuilder()
     .setNameFormat("customThread %d")
     .setUncaughtExceptionHandler((t, e) -> System.out.println("UncaughtExceptionHandler捕获到:" + t.getName() + "发生异常" + e.getMessage()))
     .build());

 @Test
 public void test() {
  IntStream.rangeClosed(1, 5).forEach(i -> {
   try {
    Thread.sleep(100);
   } catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
   }

   threadPoolExecutor.execute(() -> {
    System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "执行");
    int j = 1 / 0;
   });
  });
 }
}
线程customThread 0执行
UncaughtExceptionHandler捕获到:customThread 0发生异常/ by zero
线程customThread 1执行
UncaughtExceptionHandler捕获到:customThread 1发生异常/ by zero
线程customThread 2执行
UncaughtExceptionHandler捕获到:customThread 2发生异常/ by zero
线程customThread 3执行
UncaughtExceptionHandler捕获到:customThread 3发生异常/ by zero
线程customThread 4执行
UncaughtExceptionHandler捕获到:customThread 4发生异常/ by zero

可见,结果并不是我们想象的那样,线程池中原有的线程没有复用!所以通过UncaughtExceptionHandler想将异常吞掉使线程复用这招貌似行不通。它只是做了一层异常的保底处理。

将excute改成submit试试

public class ThreadExecutor {

 private static ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(1, 1, 60, TimeUnit.SECONDS,
   new ArrayBlockingQueue<>(200),
   new ThreadFactoryBuilder()
     .setNameFormat("customThread %d")
     .setUncaughtExceptionHandler((t, e) -> System.out.println("UncaughtExceptionHandler捕获到:" + t.getName() + "发生异常" + e.getMessage()))
     .build());

 @Test
 public void test() {
  IntStream.rangeClosed(1, 5).forEach(i -> {
   try {
    Thread.sleep(100);
   } catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
   }

   Future<?> future = threadPoolExecutor.submit(() -> {
    System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "执行");
    int j = 1 / 0;
   });
   try {
    future.get();
   } catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
   } catch (ExecutionException e) {
    e.printStackTrace();
   }
  });
 }
}
线程customThread 0执行
java.util.concurrent.ExecutionException: java.lang.ArithmeticException: / by zero
线程customThread 0执行
java.util.concurrent.ExecutionException: java.lang.ArithmeticException: / by zero
线程customThread 0执行
java.util.concurrent.ExecutionException: java.lang.ArithmeticException: / by zero
线程customThread 0执行
java.util.concurrent.ExecutionException: java.lang.ArithmeticException: / by zero
线程customThread 0执行
java.util.concurrent.ExecutionException: java.lang.ArithmeticException: / by zero

通过submit提交线程可以屏蔽线程中产生的异常,达到线程复用。当get()执行结果时异常才会抛出。

原因是通过submit提交的线程,当发生异常时,会将异常保存,待future.get();时才会抛出。

这是Futuretask的部分run()方法,看setException:

public void run() {
    try {
        Callable<V> c = callable;
        if (c != null && state == NEW) {
            V result;
            boolean ran;
            try {
                result = c.call();
                ran = true;
            } catch (Throwable ex) {
                result = null;
                ran = false;
                setException(ex);
            }
            if (ran)
                set(result);
        }
    } 
}

protected void setException(Throwable t) {
    if (UNSAFE.compareAndSwapInt(this, stateOffset, NEW, COMPLETING)) {
        outcome = t;
        UNSAFE.putOrderedInt(this, stateOffset, EXCEPTIONAL); // final state
        finishCompletion();
    }
}

将异常存在outcome对象中,没有抛出,再看get方法:

public V get() throws InterruptedException, ExecutionException {
    int s = state;
    if (s <= COMPLETING)
        s = awaitDone(false, 0L);
    return report(s);
}
private V report(int s) throws ExecutionException {
    Object x = outcome;
    if (s == NORMAL)
        return (V)x;
    if (s >= CANCELLED)
        throw new CancellationException();
    throw new ExecutionException((Throwable)x);
}

当outcome是异常时才抛出。

总结

1、线程池中线程中异常尽量手动捕获

2、通过设置ThreadFactory的UncaughtExceptionHandler可以对未捕获的异常做保底处理,通过execute提交任务,线程依然会中断,而通过submit提交任务,可以获取线程执行结果,线程异常会在get执行结果时抛出。

本文链接:https://blog.csdn.net/weixin_37968613/article/details/108407774

版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。

近期热文推荐:

1.1,000+ 道 Java面试题及答案整理(2021最新版)

2.别在再满屏的 if/ else 了,试试策略模式,真香!!

3.卧槽!Java 中的 xx ≠ null 是什么新语法?

4.Spring Boot 2.5 重磅发布,黑暗模式太炸了!

5.《Java开发手册(嵩山版)》最新发布,速速下载!

觉得不错,别忘了随手点赞+转发哦!

线程池面试

背景

相信大家在面试过程中遇到面试官问线程的很多,线程过后就是线程池了。从易到难,都是这么个过程,还有就是确实很多人在工作中接触线程池比较少,最多的也就是创建一个然后往里面提交线程,对于一些经验很丰富的面试官来说,一下就可以问出很多线程池相关的问题,与其被问的晕头转向,还不如好好学习。此时不努力更待何时。

什么是线程池?

线程池是一种多线程处理形式,处理过程中将任务提交到线程池,任务的执行交由线程池来管理。

如果每个请求都创建一个线程去处理,那么服务器的资源很快就会被耗尽,使用线程池可以减少创建和销毁线程的次数,每个工作线程都可以被重复利用,可执行多个任务。

如果用生活中的列子来说明,我们可以把线程池当做一个客服团队,如果同时有1000个人打电话进行咨询,按照正常的逻辑那就是需要1000个客服接听电话,服务客户。现实往往需要考虑到很多层面的东西,比如:资源够不够,招这么多人需要费用比较多。正常的做法就是招100个人成立一个客服中心,当有电话进来后分配没有接听的客服进行服务,如果超出了100个人同时咨询的话,提示客户等待,稍后处理,等有客服空出来就可以继续服务下一个客户,这样才能达到一个资源的合理利用,实现效益的最大化。

Java中的线程池种类

1. newSingleThreadExecutor

创建方式:

ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();

一个单线程的线程池。这个线程池只有一个线程在工作,也就是相当于单线程串行执行所有任务。如果这个唯一的线程因为异常结束,那么会有一个新的线程来替代它。此线程池保证所有任务的执行顺序按照任务的提交顺序执行。

使用方式:

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class ThreadPool {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            pool.execute(() -> {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "	开始发车啦....");
            });
        }
    }
}

输出结果如下:

pool-1-thread-1    开始发车啦....
pool-1-thread-1    开始发车啦....
pool-1-thread-1    开始发车啦....
pool-1-thread-1    开始发车啦....
pool-1-thread-1    开始发车啦....
pool-1-thread-1    开始发车啦....
pool-1-thread-1    开始发车啦....
pool-1-thread-1    开始发车啦....
pool-1-thread-1    开始发车啦....
pool-1-thread-1    开始发车啦....

从输出的结果我们可以看出,一直只有一个线程在运行。

2.newFixedThreadPool

创建方式:

ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(10);

创建固定大小的线程池。每次提交一个任务就创建一个线程,直到线程达到线程池的最大大小。线程池的大小一旦达到最大值就会保持不变,如果某个线程因为执行异常而结束,那么线程池会补充一个新线程。

使用方式:

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class ThreadPool {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(10);
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            pool.execute(() -> {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "	开始发车啦....");
            });
        }
    }
}

输出结果如下:

pool-1-thread-1    开始发车啦....
pool-1-thread-4    开始发车啦....
pool-1-thread-3    开始发车啦....
pool-1-thread-2    开始发车啦....
pool-1-thread-6    开始发车啦....
pool-1-thread-7    开始发车啦....
pool-1-thread-5    开始发车啦....
pool-1-thread-8    开始发车啦....
pool-1-thread-9    开始发车啦....
pool-1-thread-10 开始发车啦....

3. newCachedThreadPool

创建方式:

ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();

创建一个可缓存的线程池。如果线程池的大小超过了处理任务所需要的线程,那么就会回收部分空闲的线程,当任务数增加时,此线程池又添加新线程来处理任务。

使用方式如上2所示。

4.newScheduledThreadPool

创建方式:

ScheduledExecutorService pool = Executors.newScheduledThreadPool(10);

此线程池支持定时以及周期性执行任务的需求。

使用方式:

import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class ThreadPool {
    public static void main(String[] args) {
        ScheduledExecutorService pool = Executors.newScheduledThreadPool(10);
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            pool.schedule(() -> {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "	开始发车啦....");
            }, 10, TimeUnit.SECONDS);
        }
    }
}

上面演示的是延迟10秒执行任务,如果想要执行周期性的任务可以用下面的方式,每秒执行一次

//pool.scheduleWithFixedDelay也可以
pool.scheduleAtFixedRate(() -> {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "	开始发车啦....");
}, 1, 1, TimeUnit.SECONDS);

5.newWorkStealingPool
newWorkStealingPool是jdk1.8才有的,会根据所需的并行层次来动态创建和关闭线程,通过使用多个队列减少竞争,底层用的ForkJoinPool来实现的。ForkJoinPool的优势在于,可以充分利用多cpu,多核cpu的优势,把一个任务拆分成多个“小任务”,把多个“小任务”放到多个处理器核心上并行执行;当多个“小任务”执行完成之后,再将这些执行结果合并起来即可。

说说线程池的拒绝策略

当请求任务不断的过来,而系统此时又处理不过来的时候,我们需要采取的策略是拒绝服务。RejectedExecutionHandler接口提供了拒绝任务处理的自定义方法的机会。在ThreadPoolExecutor中已经包含四种处理策略。

  • AbortPolicy策略:该策略会直接抛出异常,阻止系统正常工作。
  • public static class AbortPolicy implements RejectedExecutionHandler {
        public AbortPolicy() { }
        public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
            throw new RejectedExecutionException("Task " + r.toString() +
                                                     " rejected from " +
                                                     e.toString());
        }
    }
  • CallerRunsPolicy 策略:只要线程池未关闭,该策略直接在调用者线程中,运行当前的被丢弃的任务。
  • public static class CallerRunsPolicy implements RejectedExecutionHandler {
        public CallerRunsPolicy() { }
        public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
            if (!e.isShutdown()) {
                    r.run();
            }
        }
    }
  • DiscardOleddestPolicy策略: 该策略将丢弃最老的一个请求,也就是即将被执行的任务,并尝试再次提交当前任务。
  • public static class DiscardOldestPolicy implements RejectedExecutionHandler {
        public DiscardOldestPolicy() { }
        public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
            if (!e.isShutdown()) {
                e.getQueue().poll();
                e.execute(r);
            }
        }
    }
  • DiscardPolicy策略:该策略默默的丢弃无法处理的任务,不予任何处理。
  • public static class DiscardPolicy implements RejectedExecutionHandler {
        public DiscardPolicy() { }
        public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
        }
    }

除了JDK默认为什么提供的四种拒绝策略,我们可以根据自己的业务需求去自定义拒绝策略,自定义的方式很简单,直接实现RejectedExecutionHandler接口即可

比如Spring integration中就有一个自定义的拒绝策略CallerBlocksPolicy,将任务插入到队列中,直到队列中有空闲并插入成功的时候,否则将根据最大等待时间一直阻塞,直到超时

package org.springframework.integration.util;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.RejectedExecutionException;
import java.util.concurrent.RejectedExecutionHandler;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import org.apache.commons.logging.Log;
import org.apache.commons.logging.LogFactory;
public class CallerBlocksPolicy implements RejectedExecutionHandler {
    private static final Log logger = LogFactory.getLog(CallerBlocksPolicy.class);
    private final long maxWait;
    /**
     * @param maxWait The maximum time to wait for a queue slot to be
     * available, in milliseconds.
     */
    public CallerBlocksPolicy(long maxWait) {
        this.maxWait = maxWait;
    }
    @Override
    public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) {
        if (!executor.isShutdown()) {
            try {
                BlockingQueue<Runnable> queue = executor.getQueue();
                if (logger.isDebugEnabled()) {
                    logger.debug("Attempting to queue task execution for " + this.maxWait + " milliseconds");
                }
                if (!queue.offer(r, this.maxWait, TimeUnit.MILLISECONDS)) {
                    throw new RejectedExecutionException("Max wait time expired to queue task");
                }
                if (logger.isDebugEnabled()) {
                    logger.debug("Task execution queued");
                }
            }
            catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
                throw new RejectedExecutionException("Interrupted", e);
            }
        }
        else {
            throw new RejectedExecutionException("Executor has been shut down");
        }
    }
}

定义好之后如何使用呢?光定义没用的呀,一定要用到线程池中呀,可以通过下面的方式自定义线程池,指定拒绝策略。

BlockingQueue<Runnable> workQueue = new ArrayBlockingQueue<>(100);
ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
    10, 100, 10, TimeUnit.SECONDS, workQueue, new CallerBlocksPolicy());

execute和submit的区别?

在前面的讲解中,我们执行任务是用的execute方法,除了execute方法,还有一个submit方法也可以执行我们提交的任务。

这两个方法有什么区别呢?分别适用于在什么场景下呢?我们来做一个简单的分析。

execute适用于不需要关注返回值的场景,只需要将线程丢到线程池中去执行就可以了

public class ThreadPool {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(10);
        pool.execute(() -> {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "	开始发车啦....");
        });
    }
}

submit方法适用于需要关注返回值的场景,submit方法的定义如下:

public interface ExecutorService extends Executor {
  ...
  <T> Future<T> submit(Callable<T> task);
  <T> Future<T> submit(Runnable task, T result);
  Future<?> submit(Runnable task);
  ...
}

其子类AbstractExecutorService实现了submit方法,可以看到无论参数是Callable还是Runnable,最终都会被封装成RunnableFuture,然后再调用execute执行。

/**
     * @throws RejectedExecutionException {@inheritDoc}
     * @throws NullPointerException       {@inheritDoc}
     */
    public Future<?> submit(Runnable task) {
        if (task == null) throw new NullPointerException();
        RunnableFuture<Void> ftask = newTaskFor(task, null);
        execute(ftask);
        return ftask;
    }
    /**
     * @throws RejectedExecutionException {@inheritDoc}
     * @throws NullPointerException       {@inheritDoc}
     */
    public <T> Future<T> submit(Runnable task, T result) {
        if (task == null) throw new NullPointerException();
        RunnableFuture<T> ftask = newTaskFor(task, result);
        execute(ftask);
        return ftask;
    }
    /**
     * @throws RejectedExecutionException {@inheritDoc}
     * @throws NullPointerException       {@inheritDoc}
     */
    public <T> Future<T> submit(Callable<T> task) {
        if (task == null) throw new NullPointerException();
        RunnableFuture<T> ftask = newTaskFor(task);
        execute(ftask);
        return ftask;
    }

下面我们来看看这三个方法分别如何去使用:

submit(Callable task);

public class ThreadPool {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(10);
        Future<String> future = pool.submit(new Callable<String>() {
            @Override
            public String call() throws Exception {
                return "Hello";
            }
        });
        String result = future.get();
        System.out.println(result);
    }
}

submit(Runnable task, T result);

public class ThreadPool {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(10);
        Data data = new Data();
        Future<Data> future = pool.submit(new MyRunnable(data), data);
        String result = future.get().getName();
        System.out.println(result);
    }
}
class Data {
    String name;
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}
class MyRunnable implements Runnable {
    private Data data;
    public MyRunnable(Data data) {
        this.data = data;
    }
    @Override
    public void run() {
        data.setName("yinjihuan");
    }
}

Future<?> submit(Runnable task);
直接submit一个Runnable是拿不到返回值的,返回值就是null.

五种线程池的使用场景

newSingleThreadExecutor:一个单线程的线程池,可以用于需要保证顺序执行的场景,并且只有一个线程在执行。

newFixedThreadPool:一个固定大小的线程池,可以用于已知并发压力的情况下,对线程数做限制。

newCachedThreadPool:一个可以无限扩大的线程池,比较适合处理执行时间比较小的任务。

newScheduledThreadPool:可以延时启动,定时启动的线程池,适用于需要多个后台线程执行周期任务的场景。

newWorkStealingPool:一个拥有多个任务队列的线程池,可以减少连接数,创建当前可用cpu数量的线程来并行执行。

线程池的关闭

关闭线程池可以调用shutdownNow和shutdown两个方法来实现

shutdownNow:对正在执行的任务全部发出interrupt(),停止执行,对还未开始执行的任务全部取消,并且返回还没开始的任务列表

public class ThreadPool {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(1);
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.err.println(i);
            pool.execute(() -> {
                try {
                    Thread.sleep(30000);
                    System.out.println("--");
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
        }
        Thread.sleep(1000);
        List<Runnable> runs = pool.shutdownNow();
    }
}

上面的代码模拟了立即取消的场景,往线程池里添加5个线程任务,然后sleep一段时间,线程池只有一个线程,如果此时调用shutdownNow后应该需要中断一个正在执行的任务和返回4个还未执行的任务,控制台输出下面的内容:

0
1
2
3
4
[fs.ThreadPool$$Lambda$1/990368553@682a0b20, 
fs.ThreadPool$$Lambda$1/990368553@682a0b20, 
fs.ThreadPool$$Lambda$1/990368553@682a0b20, 
fs.ThreadPool$$Lambda$1/990368553@682a0b20]
java.lang.InterruptedException: sleep interrupted
    at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
    at fs.ThreadPool.lambda$0(ThreadPool.java:15)
    at fs.ThreadPool$$Lambda$1/990368553.run(Unknown Source)
    at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1142)
    at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617)
    at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)

shutdown:当我们调用shutdown后,线程池将不再接受新的任务,但也不会去强制终止已经提交或者正在执行中的任务

public class ThreadPool {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(1);
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.err.println(i);
            pool.execute(() -> {
                try {
                    Thread.sleep(30000);
                    System.out.println("--");
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
        }
        Thread.sleep(1000);
        pool.shutdown();
        pool.execute(() -> {
            try {
                Thread.sleep(30000);
                System.out.println("--");
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });
    }
}

上面的代码模拟了正在运行的状态,然后调用shutdown,接着再往里面添加任务,肯定是拒绝添加的,请看输出结果:

0
1
2
3
4
Exception in thread "main" java.util.concurrent.RejectedExecutionException: Task fs.ThreadPool$$Lambda$2/[email protected] rejected from [email protected][Shutting down, pool size = 1, active threads = 1, queued tasks = 4, completed tasks = 0]
    at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$AbortPolicy.rejectedExecution(ThreadPoolExecutor.java:2047)
    at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.reject(ThreadPoolExecutor.java:823)
    at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.execute(ThreadPoolExecutor.java:1369)
    at fs.ThreadPool.main(ThreadPool.java:24)

还有一些业务场景下需要知道线程池中的任务是否全部执行完成,当我们关闭线程池之后,可以用isTerminated来判断所有的线程是否执行完成,千万不要用isShutdown,isShutdown只是返回你是否调用过shutdown的结果。

public class ThreadPool {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(1);
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.err.println(i);
            pool.execute(() -> {
                try {
                    Thread.sleep(3000);
                    System.out.println("--");
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
        }
        Thread.sleep(1000);
        pool.shutdown();
        while(true){  
            if(pool.isTerminated()){  
                System.out.println("所有的子线程都结束了!");  
                break;  
            }  
            Thread.sleep(1000);    
        }  
    }
}

自定义线程池

在实际的使用过程中,大部分我们都是用Executors去创建线程池直接使用,如果有一些其他的需求,比如指定线程池的拒绝策略,阻塞队列的类型,线程名称的前缀等等,我们可以采用自定义线程池的方式来解决。

如果只是简单的想要改变线程名称的前缀的话可以自定义ThreadFactory来实现,在Executors.new…中有一个ThreadFactory的参数,如果没有指定则用的是DefaultThreadFactory。

自定义线程池核心在于创建一个ThreadPoolExecutor对象,指定参数

下面我们看下ThreadPoolExecutor构造函数的定义:

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                              ThreadFactory threadFactory,
                              RejectedExecutionHandler handler) ;
  • corePoolSize
    线程池大小,决定着新提交的任务是新开线程去执行还是放到任务队列中,也是线程池的最最核心的参数。一般线程池开始时是没有线程的,只有当任务来了并且线程数量小于corePoolSize才会创建线程。
  • maximumPoolSize
    最大线程数,线程池能创建的最大线程数量。
  • keepAliveTime
    在线程数量超过corePoolSize后,多余空闲线程的最大存活时间。
  • unit
    时间单位
  • workQueue
    存放来不及处理的任务的队列,是一个BlockingQueue。
  • threadFactory
    生产线程的工厂类,可以定义线程名,优先级等。
  • handler
    拒绝策略,当任务来不及处理的时候,如何处理, 前面有讲解。

了解上面的参数信息后我们就可以定义自己的线程池了,我这边用ArrayBlockingQueue替换了LinkedBlockingQueue,指定了队列的大小,当任务超出队列大小之后使用CallerRunsPolicy拒绝策略处理。

这样做的好处是严格控制了队列的大小,不会出现一直往里面添加任务的情况,有的时候任务处理的比较慢,任务数量过多会占用大量内存,导致内存溢出。

当然你也可以在提交到线程池的入口进行控制,比如用CountDownLatch, Semaphore等。

/**
 * 自定义线程池<br>
 * 默认的newFixedThreadPool里的LinkedBlockingQueue是一个无边界队列,如果不断的往里加任务,最终会导致内存的不可控<br>
 * 增加了有边界的队列,使用了CallerRunsPolicy拒绝策略
 * @author yinjihuan
 *
 */
public class FangjiaThreadPoolExecutor {
    private static ExecutorService executorService = newFixedThreadPool(50);
    private static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                new ArrayBlockingQueue<Runnable>(10000), new DefaultThreadFactory(), new CallerRunsPolicy());
    }
    public static void execute(Runnable command) {
        executorService.execute(command);
    }
    public static void shutdown() {
        executorService.shutdown();
    }
    static class DefaultThreadFactory implements ThreadFactory {
        private static final AtomicInteger poolNumber = new AtomicInteger(1);
        private final ThreadGroup group;
        private final AtomicInteger threadNumber = new AtomicInteger(1);
        private final String namePrefix;
        DefaultThreadFactory() {
            SecurityManager s = System.getSecurityManager();
            group = (s != null) ? s.getThreadGroup() :
                                  Thread.currentThread().getThreadGroup();
            namePrefix = "FSH-pool-" +
                          poolNumber.getAndIncrement() +
                         "-thread-";
        }
        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;
        }
    }
}

 










以上是关于面试官:线程池执行过程中遇到异常会发生什么,怎样处理?的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

面试官:线程池执行过程中遇到异常会发生什么,怎样处理?

线程池面试

面试官:线程池中线程抛了异常,该如何处理?

面试-线程池的成长之路

面试-线程池,掌握这篇文章就够了

java.util.concurrent.RejectedExecutionException异常发生的时机