公司项目改BUG：子线程异常信息无法传递到主线程

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• 问题出现
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问题出现

简单逻辑描述：

用户下载模板上传的excel文件，然后填写后导入服务器，其中有一些字段有填写要求（例如A中填写1，则B只能填写1）。用户将excel文件导入服务器的时候，服务器基于多线程进行校验，如果校验失败则会抛出业务异常。然后将异常信息发给前台，进行提示。

现在问题是，线程抛出异常后没有被主线程拿到，而是直接被JVM处理了（在服务器终端打印堆栈信息）

我要做的就是，让主线程拿到子线程的异常信息，然后返回给前台

问题解决

以上这个问题如果复习过线程、线程池相关的资料，一眼就能能看出来，这是一个“子线程异常传递”的问题。

幸好之前总结过这类问题，没想到居然在公司改BUG的时候用到了

【1】给线程布置任务有两个接口，一个是runnable（对应run方法），另一个是callable（对应call方法），前者声明的时候没有抛出异常（throws Exception），而后者声明了异常。

通过这次改BUG最直观的感受就是：

run方法中，如果遇到编译期异常（例如IOException）一定要在run方法内部完成处理，不能够向上抛出。

if(isMatch){
                                    throw new IOException("导入数据不符合规范");
                                }
           

而要该的代码中，抛出的就是一个受检异常。

虽然run方法的checked exception必须处理，但是runtime exception是可以抛出的，那么我是不是可以把IO exception的message取出来，重新包装为一个runtimeException。

catch (InvocationTargetException e) {
            //拿到造成反射调用异常内部的异常
            Throwable exception = e.getTargetException();
            //将IOException作为非受检异常抛出去，最终JVM会回调异常线程的UncaughtExceptionHandler.uncaughtException()
            if(exception instanceof IOException){
                IOException ioException = (IOException) exception;
                System.out.println("生产者抛出异常");
                throw new IllegalThreadStateException(ioException.getMessage());
        }
        }
           

注意：这里用于解析用户导入的excel这个方法read()不是直接调用的，而是通过反射调用的，因此最终捕获的不是read()抛出的IOException，而是经过封装之后的InvocationTargetException。我们可以通过getTargetException拿到内部的异常对象。

【2】

想清楚一个问题，一旦一个子线程映射到一个操作系统线程之后，他和主线程就已经分道扬镳了，完全是两个执行流，即使子线程死亡也丝毫不影响主线程的运行。（这里仅限于操作系统内核线程实现的情况）

因此，即使子线程抛出了异常，主线程也无法拿到它，这个异常仅会被JVM（可以看作java虚拟机层面的操作系统）单独处理。

我们需要做的就是为子线程和父线程建立连接、建立通信。

本代码中的线程都是new出来的，不是使用线程池的方法，所以和线程池相关异常处理方法肯定是需要排除了。

futureTask实例的get() 和 继承线程池，重写钩子方法afterExecute()

现在考虑最后一种常见的方法——为进程设置未捕获异常处理器

在Thread中，Java提供了一个setUncaughtExceptionHandler的方法来设置线程的异常处理函数，你可以把异常处理函数传进去，当发生线程的未捕获异常的时候，由JVM来回调执行，默认没有设置回调函数的时候，JVM执行默认行为——将堆栈信息使用system.out.err进行打印

fileProducerThread.setUncaughtExceptionHandler(new Thread.UncaughtExceptionHandler() {
            @Override
            public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
                    APP.this.exception = e.getMessage(); //这里是内部类，调用外部的成员变量
            }
        });
           

第一步解决的问题是：让子线程把异常抛出去，而这一步则是“子线程的异常抛给JVM后，如何进行下一步处理”，我们设置未捕获异常处理器回答这个问题。

这里的exception可以是一个线程安全的队列，但是此处业务只使用一个生产者线程，所以使用一个变量保存message，由于保存message的字符串是一个共享变量，出于保守的原因，这里使用同步块修饰共享变量。

synchronized (this){
            if(this.exception!=null){
                HashMap<String, Object> map = new HashMap<>();
                map.put("producerException",this.exception);
                response.add(map);
                this.exception=null;
            }
        }
           

此时一旦子线程抛出异常后，就可以被主线程获取到。（这里的程序中用到了countdownLatch，主线程会调用await()等待子线程依次完成countdown()调用）

总结：JVM可以看作主线程与子线程的桥梁，子线程将运行时异常抛给JVM，JVM回调子线程的未捕获异常处理器，将异常信息保存到共享变量（例如队列）中，主线程可以从共享变量拿到子线程抛出的异常。其实本质上还是线程通信问题