java--线程异常处理器

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使用线程异常处理器提升系统可靠性

我们要编写一个Socket应用，监听指定端口，实现数据包的接收和发送逻辑，这在早期系统间进行数据交互是经常使用的，这类接口通常需要考虑两个问题：一个是避免线程阻塞，保证接收的数据尽快处理；二是：接口的稳定性和可靠性问题，数据包很复杂，接口服务的系统也很多，一旦守候线程出现异常就会导致Socket停止，这是非常危险的，那我们有什么办法避免吗？

　　Java1.5版本以后在Thread类中增加了setUncaughtExceptionHandler方法，实现了线程异常的捕捉和处理。可能大家会有一个疑问：如果Socket应用出现了不可预测的异常是否可以自动重启呢？其实使用线程异常处理器很容易解决，我们来看一个异常处理器应用实例，代码如下：

class TcpServer implements Runnable {
    // 创建后即运行
    public TcpServer() {
        Thread t = new Thread(this);
        t.setUncaughtExceptionHandler(new TcpServerExceptionHandler());
        t.start();
    }
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            try {
                Thread.sleep(1000);
                System.out.println("系统正常运行:" + i);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        // 抛出异常
        throw new RuntimeException();
    }

    // 异常处理器
    private static class TcpServerExceptionHandler implements
            Thread.UncaughtExceptionHandler {

        @Override
        public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
            // 记录线程异常信息
            System.out.println("线程" + t.getName() + " 出现异常,自行重启，请分析原因。");
            e.printStackTrace();
            // 重启线程，保证业务不中断
            new TcpServer();
        }

    }
}

这段代码的逻辑比较简单，在TcpServer类创建时即启动一个线程，提供TCP服务，例如接收和发送文件，具体逻辑在run方法中实现。同时，设置了该线程出现运行期异常(也就是Uncaught Exception)时，由TcpServerExceptionHandler异常处理器来处理异常。那么TcpServerExceptionHandler做什么事呢？两件事：

• 记录异常信息，以便查找问题
• 重新启动一个新线程，提供不间断的服务

　　有了这两点，TcpServer就可以稳定的运行了，即使出现异常也能自动重启，客户端代码比较简单，只需要new TcpServer()即可，运行结果如下：

　　从运行结果上可以看出，当Thread-0出现异常时，系统自动重启了Thread-1线程，继续提供服务，大大提高了系统的性能。

　　这段程序只是一个示例程序，若要在实际环境中应用，则需要注意以下三个方面：

• 共享资源锁定：如果线程产生异常的原因是资源被锁定，自动重启应用知会增加系统的负担，无法提供不间断服务。例如一个即时通信服务(XMPP Server)出现信息不能写入的情况，即使再怎么启动服务，也是无法解决问题的。在此情况下最好的办法是停止所有的线程，释放资源。
• 脏数据引起系统逻辑混乱：异常的产生中断了正在执行的业务逻辑，特别是如果正在处理一个原子操作(像即时通讯服务器的用户验证和签到这两个事件应该在一个操作中处理，不允许出现验证成功，但签到不成功的情况)，但如果此时抛出了运行期异常就有可能会破坏正常的业务逻辑，例如出现用户认证通过了，但签到不成功的情况，在这种情境下重启应用服务器，虽然可以提供服务，但对部分用户却产生了逻辑异常。
• 内存溢出：线程异常了，但由该线程创建的对象并不会马上回收，如果再重亲启动新线程，再创建一批对象，特别是加入了场景接管，就非常危险了，例如即时通信服务，重新启动一个新线程必须保证原在线用户的透明性，即用户不会察觉服务重启，在此种情况下，就需要在线程初始化时加载大量对象以保证用户的状态信息，但是如果线程反复重启，很可能会引起OutOfMemory内存泄露问题。

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