詳解Java子執行緒異常時主執行緒事務如何回滾

2022-03-10 13:01:30

一、提出問題

最近有一位朋友問了我這樣一個問題，問題的截圖如下：

這個問題問的相對比較籠統，我來稍微詳細的描述下：主執行緒向執行緒池提交了一個任務，如果執行這個任務過程中發生了異常，如何讓主執行緒捕獲到該異常並且進行事務的回滾。

二、主執行緒與子執行緒

先來看看基礎，下圖體現了兩種執行緒的執行方式，

左側的圖，體現了主執行緒啟動一個子執行緒之後，二者互不干擾獨立執行，生死有命，從此你我是路人！
右側的圖，體現了主執行緒啟動一個子執行緒之後繼續執行主執行緒程式邏輯，在某一節點通過阻塞的方式來獲取子執行緒的執行結果。

對於上文中提出的問題，一定是第二種才能解決主執行緒能夠捕獲子執行緒執行過程中發生的異常。這裡就不得不提一個面試題，實現執行緒的兩個介面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方法可以丟擲異常，run方法不可以。很明顯，我們為了要捕獲或得知子執行緒的執行結果，或者執行異常，都應該通過Callable介面來實現。

這裡我們寫一個ExpSubThread類(子執行緒異常模擬類)，實現Callable介面，不做過多的動作，直接丟擲一個空指標異常。

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

三、執行緒池

在面臨執行緒任務時，通常我們會預先建立一個執行緒池，執行緒池是預先規劃好的n個執行緒資源的集合。它的好處在於：

執行任務時，不是新建一個執行緒，而是使用執行緒池內已有的執行緒資源。任務執行完成也不是銷燬執行緒，而是將執行緒資源歸還執行緒池。所以在一定程度上，節省了執行緒建立和銷燬所消耗的資源，達到執行緒資源重複利用的目的。
因為執行緒池建立的大小是有上限的，所以執行緒池還有另外的一個作用就是避免執行緒無限制的被建立，避免應用資源無限制的被佔用導致的系統宕掉的問題。

常用的執行緒池有兩種，一種是JDK自帶的，一種是Spring執行緒池，在Spring環境下後者常常被使用，二者大同小異。這裡我們使用Spring API來構建一個執行緒池。

public ThreadPoolTaskExecutor getThreadPool(){
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        executor.setMaxPoolSize(100);  //執行緒池最大執行緒數
        executor.setCorePoolSize(50);//執行緒池核心執行緒數
        executor.setQueueCapacity(50);//任務佇列的大小
        executor.setThreadNamePrefix("test_"); //執行緒字首名
        executor.initialize(); //執行緒初始化
        return executor;
}

四、異常的捕獲

下面是我寫的一個測試用例，在這裡它代表了主執行緒的程式執行流程

@Test
void subThreadExceptionTest() {
        try{
            //新建子執行緒物件
            ExpSubThread expSubThread = new ExpSubThread();
            //構建執行緒池
            ThreadPoolTaskExecutor executor = getThreadPool();
            //提交子執行緒任務，submit方法
            Future future = executor.submit(expSubThread);
            //在這裡可以做主執行緒的業務其他流程操作
            //阻塞等待子執行緒的執行結果
            Object obj = future.get();  
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
            //事務回滾
        }
}

這裡需要注意的是使用submit方法提交子執行緒任務到執行緒池內執行。ThreadPoolTaskExecutor有兩種執行執行緒任務的方法，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，對應的執行緒類實現Runnable介面。
submit方法有返回值，返回一個Future，對應的執行緒類實現Callable介面。

Future.get()方法達到了阻塞主執行緒的目的，從而可以判斷子執行緒任務的執行結果，並且get方法可以丟擲異常。

    V get() throws InterruptedException, ExecutionException;

下面這張圖是上面的測試用例程式程式e.printStackTrace();的效果，從圖中可以看到兩個Exception異常，一個是我們在子執行緒任務中以模擬的方式主動丟擲的空指標異常，另一個由於空指標引發的get方法丟擲的ExecutionException。

五、事務的回滾

上文中大家已經看到我們通過

執行緒類實現Callable介面，達到了獲取執行緒返回值，或者異常丟擲的目的。
submit可以提交執行緒任務到執行緒池，並且可以獲得子執行緒執行結果的返回值Future。
Future的get()方法可以獲取子執行緒執行資訊，包括異常的丟擲。

那麼既然我們已經可以在主執行緒內感知或catch子執行緒的異常資訊了，下一步主執行緒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註解就可以了。

到此這篇關於詳解Java子執行緒異常時主執行緒事務如何回滾的文章就介紹到這了,更多相關Java 事務的回滾內容請搜尋it145.com以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以後多多支援it145.com！