Java子線程任務異常和主線程事務回滾問題怎么解決

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一、提出問題

主線程向線程池提交了一個任務，如果執行這個任務過程中發生了異常，如何讓主線程捕獲到該異常并且進行事務的回滾。

二、主線程與子線程

先來看看基礎，下圖體現了兩種線程的運行方式，

• 左側的圖，體現了主線程啟動一個子線程之后，二者互不干擾獨立運行，生死有命，從此你我是路人！

• 右側的圖，體現了主線程啟動一個子線程之后繼續執行主線程程序邏輯，在某一節點通過阻塞的方式來獲取子線程的執行結果。

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行過程中發生的異常。這里就不得不提一個面試題，實現線程的兩個接口Callable與Runnable之間的區別：

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，我們為了要捕獲或得知子線程的運行結果，或者運行異常，都應該通過Callable接口來實現。

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

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

三、線程池

在面臨線程任務時，通常我們會預先建立一個線程池，線程池是預先規劃好的n個線程資源的集合。它的好處在于：

• 執行任務時，不是新建一個線程，而是使用線程池內已有的線程資源。任務執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，節省了線程創建和銷毀所消耗的資源，達到線程資源重復利用的目的。

• 因為線程池創建的大小是有上限的，所以線程池還有另外的一個作用就是避免線程無限制的被創建，避免應用資源無限制的被占用導致的系統宕掉的問題。

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來構建一個線程池。

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

四、異常的捕獲

下面是我寫的一個測試用例，在這里它代表了主線程的程序執行流程

@Testvoid subThreadExceptionTest() {
        try{
            //新建子線程對象
            ExpSubThread expSubThread = new ExpSubThread();
            //構建線程池
            ThreadPoolTaskExecutor executor = getThreadPool();
            //提交子線程任務，submit方法
            Future future = executor.submit(expSubThread);
            //在這里可以做主線程的業務其他流程操作
            //阻塞等待子線程的執行結果
            Object obj = future.get();  
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
            //事務回滾
        }}

這里需要注意的是使用submit方法提交子線程任務到線程池內執行。ThreadPoolTaskExecutor有兩種執行線程任務的方法，一種是execute方法，一種是submit方法。

• execute方法沒有返回值，所以無法判斷任務是否成功完成，對應的線程類實現Runnable接口。

• submit方法有返回值，返回一個Future，對應的線程類實現Callable接口。

Future.get()方法達到了阻塞主線程的目的，從而可以判斷子線程任務的執行結果，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Exception異常，一個是我們在子線程任務中以模擬的方式主動拋出的空指針異常，另一個由于空指針引發的get方法拋出的ExecutionException。

五、事務的回滾

上文中大家已經看到我們通過

• 線程類實現Callable接口，達到了獲取線程返回值，或者異常拋出的目的。

• submit可以提交線程任務到線程池，并且可以獲得子線程執行結果的返回值Future。

• Future的get()方法可以獲取子線程執行信息，包括異常的拋出。

那么既然我們已經可以在主線程內感知或catch子線程的異常信息了，下一步主線程的事務回滾是不是就太簡單了？

• jdbc 就conn.rollback()實現事務的回滾

• spring環境下使用@Transactional注解就可以了。

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