有些线程跑着跑着就不见了

前言

Hello，大家好，我是楼下小黑哥~

最近接了一个业务需求，需求倒是不难，三下五除二就整理出设计方案，然后就开始代码改造。

啪，很快，就完成代码改造，然后提测给测试小姐姐。

小姐姐前面测试好好的，测到这个工程的时候，突然跟我反馈，你看这个这个工程跑着跑着就不动了，日志什么也没了。

那时候正在忙，想着我就没改几行代码，也没涉及核心逻辑，那肯定没问题的。

于是回复小姐姐，业务逻辑执行的太慢了吧，再等个半小时再看看？

一小时后，小姐姐又来找我，我都等了一小时，这个工程还是没动啊，日志还是没有啊。

这下不能拖了，上去仔细一看，还真是，怎么就没了呢？

先简单说下这段代码，就是使用一个异步线程执行一段业务逻辑，示例代码如下：

// 前置逻辑
.....
Thread thread=new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        try {
           // 异步线程执行其他业务逻辑
        } catch (Exception e) {
           // 不进行任何代码处理
        }
    }
});
thread.start();

凭着老程序员的经验，猜到可能是异步线程内发生了异常，导致异步线程退出，不再继续执行。而又因为上述代码「吃掉」了异常，这就导致我们从外部看起来这个工程跑着跑着就不动了，日志什么也没了。

于是改造了一下，打印出相关异常日志，最终定位问题，原来是小姐姐造的数据存在问题，从而引发 NPE 问题。

「不知道大家有没有碰到过上面的情况，使用线程异步执行相关逻辑，但是执行到一半突然就像卡主一般，不再继续往下执行。」

小黑哥碰到过几次，这几次原因都不太相同，总结起来分为下面三种情况：

• 异步任务长时间被阻塞

• 异步任务发生异常

• 异步任务异常被吃掉

异步任务长时间被阻塞

第一种，异步线程执行任务，这个任务需要通过网络调用其他远端服务。假设服务端响应的非常慢，而我们设置的网络超时时间又很长，这就会导致这个线程长时间被阻塞。

假设异步任务伪码如下：

ThreadPoolExecutor threadPool= ....;
threadPool.execute(() -> {
// 1.调用远端服务
Socket socket....;
// 2.设置超时时间
socket.setSoTimeout(60*1000);
// 3.读取服务端返回
socket.read();
});

上面程序中，如果服务端一直没有返回，那么异步线程将会一直被阻塞，直到超时。

这种情况其实还好，我们无非等待一段时间，就可以看到异步线程继续往下执行任务。

举一个极端的例子，假设上面的代码没有设置超时时间，而服务端一直没有返回响应，「此时异步线程就会被一直阻塞」。

除了上面网络读取阻塞的例子，常见情况还有

• 执行了长时间休眠，比如 TimeUnit.MINUTES.sleep(60)
• 内部发生了死锁
• 等等

如果异步线程长时间被阻塞，而异步任务执行又比较频繁，那么线程池内可用线程将会被慢慢耗尽，此时后续任务就会被拒绝执行。

解决办法

其实非常简单，首先我们使用 jstack 命令 「dump」 一下当前 Java 应用的线程堆栈情况，然后根据线程池名字定位相关线程即可。

如果没有自定义线程池 ThreadFactory 参数，那查找定位被阻塞线程就比较麻烦了。

所以创建线程池建议自定义 ThreadFactory 参数，这对于后期排查问题非常有用。

异步任务异常未捕获

上面的情况，异步线程其实还活着，只是被阻塞没办法执行后续的逻辑。

那这一类情况呢，与上面不太一样，由于异步任务内部发生错误，抛出异常，而代码逻辑中又没有进行捕获处理，从而导致线程提前异常退出。

异常退出伪码如下:

// 1.创建执行的任务
Runnable runnable=new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
       // 执行前置逻辑
        // 抛出异常
        int i=100/0;
       // 执行后置逻辑
        
    }
};
// 2.创建线程
Thread thread=new Thread(runnable);
// 3.运行异步线程
thread.start();
// 其他业务逻辑

上述代码中，异步线程执行到除零逻辑，将会抛出异常，然后异步线程将会异常退出。

「异步线程内抛出的异常日志仅仅只会被打印到控制台，而不会被记录到日志文件中。」

所以正常的业务日志中是见不到线程异常的日志，这就给了我们一种假象，异步线程看起来还在执行任务，其实它已经挂了。

PS:上面的话可能不好理解，举个例子，如果你使用 IDEA 执行上面这段程序，异常日志将会被输出到 IDEA 下方控制台。

而如果我们在 Linux 机器上执行这段程序，异常日志仅仅只会显示在当前终端窗口上，一旦关闭当前终端窗口，日志就没。了。

如果想要保存这种日志，我们需要将 stdout 重定向到日志文件中，比如执行以下命令：

-- 将 stdout 重定向输出到文件中
nohup java  xxxx > $STDOUT_FILE 2>&1 &

解决办法

第一种解决办法，其实很多读者已经想到了，异步线程内使用 try..catch 语句捕获所有异常即可。

「没错，就是这么简单。」

不过这里提一点，一般我们使用 try..catch仅仅只会捕获 Exception异常。

那么极端情况下，异步线程内如果抛出 Error，比如抛出了 java.lang.NoClassDefFoundError，此时是没法捕获，异步线程依旧会异常退出。

所以我们可以使用try..catch捕获 Throwable，这样及时发生 Error错误，也会被捕获。

不过个人觉得捕获Exception异常就够了，正常工程应用很少会发生 Error错误，所以我们只要了解有这个可能即可。

ps：之前同事上线一个应用，使用异步线程执行任务，每次执行到一半，都不再继续执行。

由于异步线程内使用try..catch捕获处理了 Exception异常，所以找了半天不知道什么问题。

最后，小黑哥排查 stdout 输出日志，才发现异步线程发生 Error错误。

这种解决本法需要我们主动去捕获异常，而下面第二种解决办法，设置线程异常处理方法。

一旦设置完成，如果异步线程内发生异常，线程退出之前将会调用异常处理方法。

我们拿 Thread 来讲，其设置方法如下：

Runnable runnable=new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        int i=100/0;
    }
};

Thread thread=new Thread(runnable);
thread.setUncaughtExceptionHandler(new Thread.UncaughtExceptionHandler() {
    @Override
    public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
        System.out.println(t.getName()+"发生异常"+e.getMessage());
    }
});
thread.start();

不过生产环境不建议直接使用 Thread，我们需要使用线程池代替。

线程池设置异常处理方法可以分为两种，如果我们使用 ThreadPoolExecutor#execute执行异步任务，那我们需要在自定义线程池的时候，使用 ThreadFactory 设置。

ThreadPoolExecutor threadPool =new ThreadPoolExecutor(
        5,
        10,
        60,
        TimeUnit.SECONDS,new ArrayBlockingQueue<>(100),
      // 这里使用 Guava 的 ThreadFactoryBuilder 类，方便构造 ThreadFactory
        new ThreadFactoryBuilder().setUncaughtExceptionHandler(new Thread.UncaughtExceptionHandler() {
            @Override
            public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
                // 处理异常
            }
        }).build()
        );

如果你当前使用 ThreadPoolExecutor#submit执行异步任务，那就简单了，我们可以直接通过 Future#get获取到线程内抛出的异常。

Future future = threadPool.submit(new Callable