快捷導(dǎo)航

詳解Java子線程異常時(shí)主線程事務(wù)如何回滾

更新時(shí)間：2022年03月10日 11:15:57 作者：字母哥哥

如果主線程向線程池提交了一個(gè)任務(wù)，如果執(zhí)行這個(gè)任務(wù)過程中發(fā)生了異常，如何讓主線程捕獲到該異常并且進(jìn)行事務(wù)的回滾？本篇文章帶給你答案

一、提出問題

最近有一位朋友問了我這樣一個(gè)問題，問題的截圖如下：

這個(gè)問題問的相對比較籠統(tǒng)，我來稍微詳細(xì)的描述下：主線程向線程池提交了一個(gè)任務(wù)，如果執(zhí)行這個(gè)任務(wù)過程中發(fā)生了異常，如何讓主線程捕獲到該異常并且進(jìn)行事務(wù)的回滾。

二、主線程與子線程

先來看看基礎(chǔ)，下圖體現(xiàn)了兩種線程的運(yùn)行方式，

左側(cè)的圖，體現(xiàn)了主線程啟動一個(gè)子線程之后，二者互不干擾獨(dú)立運(yùn)行，生死有命，從此你我是路人！
右側(cè)的圖，體現(xiàn)了主線程啟動一個(gè)子線程之后繼續(xù)執(zhí)行主線程程序邏輯，在某一節(jié)點(diǎn)通過阻塞的方式來獲取子線程的執(zhí)行結(jié)果。

對于上文中提出的問題，一定是第二種才能解決主線程能夠捕獲子線程執(zhí)行過程中發(fā)生的異常。這里就不得不提一個(gè)面試題，實(shí)現(xiàn)線程的兩個(gè)接口Callable與Runnable之間的區(qū)別：

public interface Callable<V> {
    V call() throws Exception;
}

public interface Runnable {
    public abstract void run();
}

可以看到call方法帶返回值，run方法沒有返回值。另外call方法可以拋出異常，run方法不可以。很明顯，我們?yōu)榱艘东@或得知子線程的運(yùn)行結(jié)果，或者運(yùn)行異常，都應(yīng)該通過Callable接口來實(shí)現(xiàn)。

這里我們寫一個(gè)ExpSubThread類(子線程異常模擬類)，實(shí)現(xiàn)Callable接口，不做過多的動作，直接拋出一個(gè)空指針異常。

public class ExpSubThread implements Callable {
    @Override
    public Object call() throws Exception {
        throw new NullPointerException();
    }
}

三、線程池

在面臨線程任務(wù)時(shí)，通常我們會預(yù)先建立一個(gè)線程池，線程池是預(yù)先規(guī)劃好的n個(gè)線程資源的集合。它的好處在于：

執(zhí)行任務(wù)時(shí)，不是新建一個(gè)線程，而是使用線程池內(nèi)已有的線程資源。任務(wù)執(zhí)行完成也不是銷毀線程，而是將線程資源歸還線程池。所以在一定程度上，節(jié)省了線程創(chuàng)建和銷毀所消耗的資源，達(dá)到線程資源重復(fù)利用的目的。
因?yàn)榫€程池創(chuàng)建的大小是有上限的，所以線程池還有另外的一個(gè)作用就是避免線程無限制的被創(chuàng)建，避免應(yīng)用資源無限制的被占用導(dǎo)致的系統(tǒng)宕掉的問題。

常用的線程池有兩種，一種是JDK自帶的，一種是Spring線程池，在Spring環(huán)境下后者常常被使用，二者大同小異。這里我們使用Spring API來構(gòu)建一個(gè)線程池。

public ThreadPoolTaskExecutor getThreadPool(){
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        executor.setMaxPoolSize(100);  //線程池最大線程數(shù)
        executor.setCorePoolSize(50);//線程池核心線程數(shù)
        executor.setQueueCapacity(50);//任務(wù)隊(duì)列的大小
        executor.setThreadNamePrefix("test_"); //線程前綴名
        executor.initialize(); //線程初始化
        return executor;
}

四、異常的捕獲

下面是我寫的一個(gè)測試用例，在這里它代表了主線程的程序執(zhí)行流程

@Test
void subThreadExceptionTest() {
        try{
            //新建子線程對象
            ExpSubThread expSubThread = new ExpSubThread();
            //構(gòu)建線程池
            ThreadPoolTaskExecutor executor = getThreadPool();
            //提交子線程任務(wù)，submit方法
            Future future = executor.submit(expSubThread);
            //在這里可以做主線程的業(yè)務(wù)其他流程操作
            //阻塞等待子線程的執(zhí)行結(jié)果
            Object obj = future.get();  
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
            //事務(wù)回滾
        }
}

這里需要注意的是使用submit方法提交子線程任務(wù)到線程池內(nèi)執(zhí)行。ThreadPoolTaskExecutor有兩種執(zhí)行線程任務(wù)的方法，一種是execute方法，一種是submit方法。

execute方法沒有返回值，所以無法判斷任務(wù)是否成功完成，對應(yīng)的線程類實(shí)現(xiàn)Runnable接口。
submit方法有返回值，返回一個(gè)Future，對應(yīng)的線程類實(shí)現(xiàn)Callable接口。

Future.get()方法達(dá)到了阻塞主線程的目的，從而可以判斷子線程任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果，并且get方法可以拋出異常。

    V get() throws InterruptedException, ExecutionException;

下面這張圖是上面的測試用例程序程序e.printStackTrace();的效果，從圖中可以看到兩個(gè)Exception異常，一個(gè)是我們在子線程任務(wù)中以模擬的方式主動拋出的空指針異常，另一個(gè)由于空指針引發(fā)的get方法拋出的ExecutionException。