Обробка винятків із завдань Java ExecutorService

Я намагаюся використовувати ThreadPoolExecutorклас Java для виконання великої кількості важких завдань із вагою з фіксованою кількістю потоків. У кожному із завдань є багато місць, протягом яких воно може вийти із-за винятків.

Я підкласифікував, ThreadPoolExecutorі я перекрив afterExecuteметод, який повинен забезпечити будь-які винятки, що виникають під час виконання завдання. Однак я не можу зробити так, щоб це спрацювало.

Наприклад:

public class ThreadPoolErrors extends ThreadPoolExecutor {
    public ThreadPoolErrors() {
        super(  1, // core threads
                1, // max threads
                1, // timeout
                TimeUnit.MINUTES, // timeout units
                new LinkedBlockingQueue<Runnable>() // work queue
        );
    }

    protected void afterExecute(Runnable r, Throwable t) {
        super.afterExecute(r, t);
        if(t != null) {
            System.out.println("Got an error: " + t);
        } else {
            System.out.println("Everything's fine--situation normal!");
        }
    }

    public static void main( String [] args) {
        ThreadPoolErrors threadPool = new ThreadPoolErrors();
        threadPool.submit( 
                new Runnable() {
                    public void run() {
                        throw new RuntimeException("Ouch! Got an error.");
                    }
                }
        );
        threadPool.shutdown();
    }
}

Вихід з цієї програми - "Все добре - ситуація нормальна!" незважаючи на те, що єдиний Runnable, поданий до пулу потоків, містить виняток. Якась підказка, що тут відбувається?

Дякую!

З документів :

Примітка. Якщо дії вкладені у завдання (наприклад, FutureTask) явно або за допомогою таких методів, як представлення, ці об'єкти завдань вловлюють та підтримують обчислювальні винятки, і тому вони не викликають різкого припинення, і внутрішні винятки не передаються цьому методу .

Коли ви подасте Runnable, він загорнеться у майбутнє.

Ваш AfterExecute має бути приблизно таким:

public final class ExtendedExecutor extends ThreadPoolExecutor {

    // ...

    protected void afterExecute(Runnable r, Throwable t) {
        super.afterExecute(r, t);
        if (t == null && r instanceof Future<?>) {
            try {
                Future<?> future = (Future<?>) r;
                if (future.isDone()) {
                    future.get();
                }
            } catch (CancellationException ce) {
                t = ce;
            } catch (ExecutionException ee) {
                t = ee.getCause();
            } catch (InterruptedException ie) {
                Thread.currentThread().interrupt();
            }
        }
        if (t != null) {
            System.out.println(t);
        }
    }
}

ПОПЕРЕДЖЕННЯ . Слід зазначити, що це рішення блокує викликову нитку.

Якщо ви хочете опрацювати винятки, кинуті завданням, тоді, як правило, краще використовувати, Callableа не використовувати Runnable.

Callable.call() Дозволяється кидати перевірені винятки, і вони повертаються до виклику:

Callable task = ...
Future future = executor.submit(task);
try {
   future.get();
} catch (ExecutionException ex) {
   ex.getCause().printStackTrace();
}

Якщо Callable.call()викинеш виняток, це буде загорнуто у ExecutionExceptionта кинуто Future.get().

Це, ймовірно, буде набагато краще, ніж підкласи ThreadPoolExecutor. Це також дає можливість повторно подати завдання, якщо виняток підлягає відновленню.

Пояснення такої поведінки є правильним у javadoc for afterExecute :

Примітка. Якщо дії вкладені у завдання (наприклад, FutureTask) явно або за допомогою таких методів, як представлення, ці об'єкти завдань вловлюють та підтримують обчислювальні винятки, і тому вони не викликають різкого припинення, і внутрішні винятки не передаються цьому методу .

Я обминув це, загорнувши поданий виконувачем поданий виконавець.

CompletableFuture.runAsync(() -> {
        try {
              runnable.run();
        } catch (Throwable e) {
              Log.info(Concurrency.class, "runAsync", e);
        }
}, executorService);

Я використовую VerboseRunnableклас з jcabi-log , який ковтає всі винятки та реєструє їх. Дуже зручно, наприклад:

import com.jcabi.log.VerboseRunnable;
scheduler.scheduleWithFixedDelay(
  new VerboseRunnable(
    Runnable() {
      public void run() { 
        // the code, which may throw
      }
    },
    true // it means that all exceptions will be swallowed and logged
  ),
  1, 1, TimeUnit.MILLISECONDS
);

Іншим рішенням буде використання ManagedTask і ManagedTaskListener .

Вам потрібна Дзвінка або Runnable, який реалізує інтерфейс ManagedTask .

Метод getManagedTaskListener повертає потрібний екземпляр.

public ManagedTaskListener getManagedTaskListener() {

І ви реалізуєте в ManagedTaskListener своєtaskDone методу:

@Override
public void taskDone(Future<?> future, ManagedExecutorService executor, Object task, Throwable exception) {
    if (exception != null) {
        LOGGER.log(Level.SEVERE, exception.getMessage());
    }
}

Детальніше про керований життєвий цикл завдань та слухача .

Це працює

• Він походить від SingleThreadExecutor, але ви можете легко адаптувати його
• Java-код Lamdas 8, але його легко виправити

Це створить Виконавця з єдиною ниткою, який може отримати багато завдань; і чекатиме завершення поточного виконання, щоб розпочати наступне

У разі помилки або виключення uncaughtExceptionHandler зловить його

публічний заключний клас SingleThreadExecutorWithExceptions {

    public static ExecutorService newSingleThreadExecutorWithExceptions (final Thread.UncaughtExceptionHandler uncaughtExceptionHandler) {

        ThreadFactory factory = (Runnable runnable) -> {
            final Thread newThread = new Thread (запускається, "SingleThreadExecutorWithExceptions");
            newThread.setUncaughtExceptionHandler ((фінальна різьба Thread, остаточна метальна передача) -> {
                uncaughtExceptionHandler.uncaughtException (caugthThread, кидається);
            });
            повернути новийTheread;
        };
        повернути нове FinalizableDelegatedExecutorService
                (новий ThreadPoolExecutor (1, 1,
                        0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                        нова LinkedBlockingQueue (),
                        фабрика) {


                    захищена порожнеча afterExecute (Біг, що можна запустити, кидається) {
                        super.afterExecute (працює, перекидається);
                        if (кидаюча == null && runnable instanceof Future) {
                            спробуйте {
                                Майбутнє майбутнє = (Майбутнє), що працює;
                                якщо (future.isDone ()) {
                                    future.get ();
                                }
                            } улов (CancellationException ce) {
                                перекидний = ce;
                            } улов (ExecutionException ee) {
                                киданий = ee.getCause ();
                            } улов (InterruptException, тобто) {
                                Thread.currentThread (). Interrupt (); // ігнорувати / скидати
                            }
                        }
                        if (кидаюча! = null) {
                            uncaughtExceptionHandler.uncaughtException (Thread.currentThread (), кидається);
                        }
                    }
                });
    }



    приватний статичний клас FinalizableDelegatedExecutorService
            розширює DelegatedExecutorService {
        FinalizableDelegatedExecutorService (виконавець ExecutorService) {
            супер (виконавець);
        }
        захищена недійсна фіналізація () {
            super.shutdown ();
        }
    }

    / **
     * Клас обгортки, який відкриває лише методи ExecutorService
     * реалізації ExecutorService.
     * /
    приватний статичний клас DelegatedExecutorService розширює AbstractExecutorService {
        приватний кінцевий ExecutorService e;
        DelegatedExecutorService (виконавець ExecutorService) {e = виконавець; }
        публічне недійсне виконання (команда Runnable) {e.execute (команда); }
        public void shutdown () {e.shutdown (); }
        загальнодоступний список shutdownNow () {return e.shutdownNow (); }
        public boolean isShutdown () {return e.isShutdown (); }
        public boolean isTerminated () {return e.isTerminated (); }
        публічне булеве очікування випробування (тривалий час очікування, одиниця TimeUnit)
                кидки InterruptedException {
            повернути e.awaitTermina (таймаут, одиниця);
        }
        публічне подання на майбутнє (завдання, яке можна виконати) {
            повернути e.submit (завдання);
        }
        публічне подання у майбутнє (завдання, що викликається) {
            повернути e.submit (завдання);
        }
        публічне подання на майбутнє (виконання завдання, результат T) {
            повернути e.submit (завдання, результат);
        }
        загальнодоступний список> invokeAll (Колекція> завдання)
                кидки InterruptedException {
            повернути e.invokeAll (завдання);
        }
        загальнодоступний список> invokeAll (Колекція> завдання,
                                             довгий час очікування, одиниця TimeUnit)
                кидки InterruptedException {
            повернути e.invokeAll (завдання, тайм-аут, одиниця);
        }
        public T invokeAny (Колекція> завдання)
                кидає InterruptedException, ExecutionException {
            повернути e.invokeAny (завдання);
        }
        public T invokeAny (Колекція> завдання,
                               довгий час очікування, одиниця TimeUnit)
                кидає InterruptException, ExecutionException, TimeoutException {
            повернути e.invokeAny (завдання, тайм-аут, одиниця);
        }
    }



    приватний SingleThreadExecutorWithExceptions () {}
}

Якщо ви хочете стежити за виконанням завдання, ви можете обернути 1 або 2 потоки (можливо, більше залежно від завантаження) і використовувати їх для отримання завдань із обгортки ExecutionCompletionService.

Якщо ваш ExecutorServiceприхід із зовнішнього джерела (тобто підклас ThreadPoolExecutorта переопределення неможливо afterExecute()), ви можете використовувати динамічний проксі для досягнення бажаної поведінки:

public static ExecutorService errorAware(final ExecutorService executor) {
    return (ExecutorService) Proxy.newProxyInstance(Thread.currentThread().getContextClassLoader(),
            new Class[] {ExecutorService.class},
            (proxy, method, args) -> {
                if (method.getName().equals("submit")) {
                    final Object arg0 = args[0];
                    if (arg0 instanceof Runnable) {
                        args[0] = new Runnable() {
                            @Override
                            public void run() {
                                final Runnable task = (Runnable) arg0;
                                try {
                                    task.run();
                                    if (task instanceof Future<?>) {
                                        final Future<?> future = (Future<?>) task;

                                        if (future.isDone()) {
                                            try {
                                                future.get();
                                            } catch (final CancellationException ce) {
                                                // Your error-handling code here
                                                ce.printStackTrace();
                                            } catch (final ExecutionException ee) {
                                                // Your error-handling code here
                                                ee.getCause().printStackTrace();
                                            } catch (final InterruptedException ie) {
                                                Thread.currentThread().interrupt();
                                            }
                                        }
                                    }
                                } catch (final RuntimeException re) {
                                    // Your error-handling code here
                                    re.printStackTrace();
                                    throw re;
                                } catch (final Error e) {
                                    // Your error-handling code here
                                    e.printStackTrace();
                                    throw e;
                                }
                            }
                        };
                    } else if (arg0 instanceof Callable<?>) {
                        args[0] = new Callable<Object>() {
                            @Override
                            public Object call() throws Exception {
                                final Callable<?> task = (Callable<?>) arg0;
                                try {
                                    return task.call();
                                } catch (final Exception e) {
                                    // Your error-handling code here
                                    e.printStackTrace();
                                    throw e;
                                } catch (final Error e) {
                                    // Your error-handling code here
                                    e.printStackTrace();
                                    throw e;
                                }
                            }
                        };
                    }
                }
                return method.invoke(executor, args);
            });
}

Це відбувається з - за AbstractExecutorService :: submitобертає свій runnableINTO RunnableFuture(нічого , крім FutureTask) , як показано нижче

AbstractExecutorService.java

public Future<?> submit(Runnable task) {
    if (task == null) throw new NullPointerException();
    RunnableFuture<Void> ftask = newTaskFor(task, null); /////////HERE////////
    execute(ftask);
    return ftask;
}

Потім executeпередасть його Workerі Worker.run()зателефонує нижче.

ThreadPoolExecutor.java

final void runWorker(Worker w) {
    Thread wt = Thread.currentThread();
    Runnable task = w.firstTask;
    w.firstTask = null;
    w.unlock(); // allow interrupts
    boolean completedAbruptly = true;
    try {
        while (task != null || (task = getTask()) != null) {
            w.lock();
            // If pool is stopping, ensure thread is interrupted;
            // if not, ensure thread is not interrupted.  This
            // requires a recheck in second case to deal with
            // shutdownNow race while clearing interrupt
            if ((runStateAtLeast(ctl.get(), STOP) ||
                 (Thread.interrupted() &&
                  runStateAtLeast(ctl.get(), STOP))) &&
                !wt.isInterrupted())
                wt.interrupt();
            try {
                beforeExecute(wt, task);
                Throwable thrown = null;
                try {
                    task.run();           /////////HERE////////
                } catch (RuntimeException x) {
                    thrown = x; throw x;
                } catch (Error x) {
                    thrown = x; throw x;
                } catch (Throwable x) {
                    thrown = x; throw new Error(x);
                } finally {
                    afterExecute(task, thrown);
                }
            } finally {
                task = null;
                w.completedTasks++;
                w.unlock();
            }
        }
        completedAbruptly = false;
    } finally {
        processWorkerExit(w, completedAbruptly);
    }
}

Нарешті, task.run();у вищевказаному кодовому виклику буде зателефонувати FutureTask.run(). Ось код обробника винятків, через це ви НЕ отримуєте очікуваного винятку.

class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V>

public void run() {
    if (state != NEW ||
        !UNSAFE.compareAndSwapObject(this, runnerOffset,
                                     null, Thread.currentThread()))
        return;
    try {
        Callable<V> c = callable;
        if (c != null && state == NEW) {
            V result;
            boolean ran;
            try {
                result = c.call();
                ran = true;
            } catch (Throwable ex) {   /////////HERE////////
                result = null;
                ran = false;
                setException(ex);
            }
            if (ran)
                set(result);
        }
    } finally {
        // runner must be non-null until state is settled to
        // prevent concurrent calls to run()
        runner = null;
        // state must be re-read after nulling runner to prevent
        // leaked interrupts
        int s = state;
        if (s >= INTERRUPTING)
            handlePossibleCancellationInterrupt(s);
    }
}

Це схоже на рішення mmm, але трохи зрозуміліше. Попросіть ваші завдання розширити абстрактний клас, який обгортає метод run ().

public abstract Task implements Runnable {

    public abstract void execute();

    public void run() {
      try {
        execute();
      } catch (Throwable t) {
        // handle it  
      }
    }
}


public MySampleTask extends Task {
    public void execute() {
        // heavy, error-prone code here
    }
}

Замість підкласифікації ThreadPoolExecutor я б надав йому екземпляр ThreadFactory, який створює нові теми та надає їм UncaughtExceptionHandler