從零開始學習JAVA多線程(二)

從零開始學習JAVA多線程(二)

前面已經簡單介紹程序和線程，為後續學習做鋪墊。本文讨論多線程傳參，Java多線程異常處理機制。

1. 多線程的參數傳遞

   在傳統開發過程中，我們習慣在調用函數時，将所需的參數傳入其中，通過函數内部邏輯處理傳回結果，大多情況下，整個過程均是由一條線程執行，排除運作不必要的的偶發性，似乎并不會出現意料之外的結果。而在多線程環境下，在使用線程時需要對線程進行一些必要的初始化，線程對這些資料進行處理後傳回結果，由于線程的運作和結束并不可控，線程傳參變得複雜起來，本文就以上問題介紹三種常用的傳遞參數方式。
              

（一）構造方法傳參

在建立線程時，需要建立一個Thread類的或者其子類的執行個體，通過調用其start()方法執行run()方法中的代碼塊，在此之前，我們可以通過構造函數傳遞線程運作所需要的資料，并使用變量儲存起來。代碼如下：
           

複制代碼

1 public class MyThread extends Thread {

2

3 //定義變量儲存參數

4 private String msg;

5

6 public MyThread() {

7 }

8

9 public MyThread(String msg) {

10 this.msg = msg;

11 }

12

13 //多線程的入口

14 public void run() {

15 System.out.println("MyThread " + msg);

16 }

17

18 public static void main(String[] args) {

19 MyThread myThread = new MyThread("is running");

20 myThread.start();

21 }

22 }

運作結果：

MyThread is running

Process finished with exit code 0

這種方式的優點很明顯：簡單、安全。線上程運作之前資料已經準備完成，避免線程丢失資料，如果傳遞更複雜資料，可以定義集合或者類等資料結構。缺點就是傳遞比較多的參數時，這種方式會使構造方法過于複雜，為了避免這種情況可以通過類方法和變量傳遞參數
           

(二)變量和類方法傳遞參數

在Thread執行個體類中定義需要傳遞的參數變量，并且定義一系列public的方法(或變量)，在建立完Tread執行個體後通過調用方法給參數逐個指派。上面的代碼也可以通過定義setMsg()方法傳遞參數，代碼如下：
           

6 public void setMsg(String msg) {

7 this.msg = msg;

8 }

9

10 public MyThread() {

13 public MyThread(String msg) {

14 this.msg = msg;

15 }

16

17 //多線程的入口

18 public void run() {

19 System.out.println("MyThread " + msg);

20 System.out.println(Thread.currentThread().getThreadGroup());

22

23 public static void main(String[] args) {

24 MyThread myThread = new MyThread();

25 myThread.setMsg("is running");

26 myThread.start();

27 }

28 }

(三)通過回調函數傳遞資料

以上線程傳遞參數最常用的兩種方式，但是可以發現參數都在main方法中設定，然後Thread執行個體被動的接受參數，假如線上程運作中動态的擷取參數，如在run()方法先擷取三個随機數，通過Work類的process方法對這随機數求和，最後通過Data類的value值傳回結果。此例看出在傳回value之前，因為随機數的不确定性，我們并不能事先傳遞的值value。
           

View Code

上面代碼中process()方法即是回調函數，實質上是一個事件函數。整個事件流程為：将求和對象work傳入線程，線程執行過程中三個随機數的産生觸發了求和事件，通過傳遞進來的work對象調用process()方法，最後将結果傳回線程并在控制台輸出。這種傳遞資料的方式是在上面兩種傳參的基礎上進行了薄層封裝，并沒有直接将參數傳遞給線程，而是通過傳遞的對象進行邏輯處理之後将結果傳回。
           

1. Java多線程異常處理機制

   先來看對于未檢查異常在run()方法中是如何處理的。
   
    
   
   運作結果：
   
    
   
    由上可以看出對于未檢查異常，從線程将會直接宕掉，主線程繼續運作。那麼在主線程中能不能捕獲到異常呢？我們直接将全部代碼塊try catch起來
   
    
   
    然後你會發現并沒有什麼卵用，主線程沒有捕獲到任何異常資訊，和未檢出異常如出一轍，從線程直接宕掉，主線程繼續運作
   
    如果先檢查異常呢？
   
     
   
    IDEA提示：
   
    
   
    結果還是讓人失望，程式還沒運作，IDEA已經提示報錯，原來run()方法本身不支援抛出異常的，方法重寫更不允許throws,是以run()方法不支援往外抛出異常。
   
    最後再試下能不能在run()方法中try catch捕獲異常，
   
     
   
     運作結果：
   
    
   
     原來在run()方法中try catch是能捕捉到異常的。是以對于多線程已檢查的異常我們可以通過try catch進行處理，而對于未檢查的異常，如果沒有處理，一旦抛出該線程立馬宕掉，主線程則繼續運作，那麼未檢查的異常也全部需要try catch嗎？當然這也是一種方式。除此之外，Java還提供了異常處理器。
              

(一)Java異常處理器

在Java線程run()方法中，對于未檢查異常，借助于異常處理器進行處理。異常處理器可以直接了解為異常處理的方法，下面為具體如何使用。

UncaughtExceptionHandler，是Thread的内部接口。
           

Thread内部有兩個變量，用來記錄異常處理器。

Thread内部也分别提供了它們的get/set方法，set()方法其實沒什麼特别，主要是用來設定這兩個内部變量，重點在于它們的get()方法。

對于getUncaughtExceptionHandler方法，如果目前UncaughtExceptionHandler對象不為空，那麼直接傳回該對象，如果為空，傳回該線程所屬的線程組，由此得知，ThreadGroup實作了UncaughtExceptionHandler接口。

與此同時，内部實作了uncaughtException方法，

而對于getDefaultUncaughtExceptionHandler()方法，隻是簡單的傳回内部對象。

至此，我們可以了解到Thread内部有兩個異常處理器，分别提供了get/set方法，對于set方法隻是單純的設定異常處理器，對于get方法，getDefaultUncaughtExceptionHandler()方法直接擷取處理器；getUncaughtExceptionHandler()方法，進行判空，如果非空直接傳回，如果為空傳回該線程所屬的線程組，并且目前線程組是實作了Thread.UncaughtExceptionHandler接口，内部實作了public void uncaughtException(Thread t, Throwable e),其本質上它才是線程處理器。

對于defaultUncaughtExceptionHandler,表示應該程式預設的，整個程式可以使用的，它的get/set方法均為static修飾；對于uncaughtExceptionHandler，屬于執行個體方法，也就是說每個線程可以擁有一個，簡言之：每個線程都可以有一個uncaughtExceptionHandler，整個應用可以有一個defaultUncaughtExceptionHandler。它們之間是個體與全局的關系，如果個體擁有那麼就不再使用全局的；否則，走全局。這樣做的好處是非常靈活，既可以保證單個線程特别處理，又可以保障整個程式做到統一處理，在諸多場景發揮多種用處。
           

（二）異常處理邏輯

當run()方法中發生異常，JVM調用異常分發器，也就是借助getUncaughtExceptionHandler方法擷取異常處理器，然後執行它的uncaughtException方法。

 

 是以關鍵之處在于uncaughtException()方法，再來看它的源碼：
           

如果已經設定異常處理器，那麼直接傳回，如果沒有設定，傳回目前線程組，并且調用線程組的uncaughtException方法時(如上圖)，如果該線程組重寫了uncaughtException方法，直接調用；如果沒有，調用該線程組的父線程組；如果父線程組仍然沒有重寫，調用爺爺線程組，以此類推。但是如果所有的線程組都沒有重寫，進入else裡面，在else中擷取預設處理器，如果預設有，執行uncaughtException方法，如果沒有直接system.err。
           

以上就是異常處理器的處理邏輯，可以看出uncaughtExceptionHandler處理器優先級要高于defaultUncaughtException,這也符合就近原則，如果自身擁有了，又何必調用全局擁有的呢！

（三）異常處理器代碼示範

View Code

運作結果：

以上示例可以看出，盡管為檢查異常，通過異常處理器依然能夠感覺異常和資訊擷取，不會直接宕掉了。主要注意的是，必須在調用start()方法之前設定異常處理器，否則線程依舊直接宕掉。

（四）總結

Java多線程異常處理機制依賴于Thread内部兩個異常處理器，uncaughtExceptionHandler和defaultUncaughtExceptionHandler。兩者之間為個體和全局之間的關系，如果前者已經設定，那麼直接使用，否則使用後者。大緻步驟為：

  a. 如果設定了異常處理器uncaughtExceptionHandler直接使用。

  b. 如果沒設定，将會在祖先線程組中查找第一個重寫了uncaughtException的線程組，然後調用他的uncaughtException方法

  c. 如果都沒有重寫，那麼使用應用預設的全局異常處理器defaultUncaughtExceptionHandler

  d. 如果還是沒有設定，直接标準錯誤列印資訊

   如果想要設定線程特有的異常處理器，可以調用set方法進行設定；如果想要對全局進行設定，可以調用靜态方法進行設定，需要注意的是必須要在調用start()方法之前設定。           

原文位址

https://www.cnblogs.com/supiaol/p/10531156.html