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面试题:Java线程池终止状态下任务处理的异常情况分析

假设在Java线程池调用shutdown()方法后,线程池进入TERMINATED状态过程中,部分任务执行时抛出了未处理的异常,这种情况下线程池的状态会如何?对后续任务(如果还有任务在队列中)的执行又会产生什么影响?如何通过代码捕获并处理这些异常?
15.3万 热度难度
编程语言Java

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面试题答案

一键面试
  1. 线程池状态
    • 即使部分任务执行抛出未处理异常,线程池一旦调用shutdown()方法,在任务执行完后,线程池最终还是会进入TERMINATED状态。异常的抛出不会改变线程池从SHUTDOWNTERMINATED的正常状态转换流程。
  2. 对后续任务的影响
    • 调用shutdown()方法后,线程池不再接受新任务,但会继续执行队列中已有的任务。如果部分任务执行抛出未处理异常,异常线程会终止,但是线程池中的其他线程会继续尝试从任务队列中获取任务并执行。直到任务队列为空且所有工作线程都终止,线程池才会进入TERMINATED状态。
  3. 捕获并处理异常的方式
    • 使用try - catch: 在任务的run方法中直接使用try - catch块捕获异常。例如:
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class ThreadPoolExceptionHandling {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(2);
        executorService.submit(() -> {
            try {
                // 模拟可能抛出异常的任务
                if (Math.random() < 0.5) {
                    throw new RuntimeException("Task failed");
                }
                System.out.println("Task executed successfully");
            } catch (Exception e) {
                System.err.println("Caught exception in task: " + e.getMessage());
            }
        });
        executorService.shutdown();
    }
}
  • 使用Thread.UncaughtExceptionHandler: 可以为线程池中的线程设置UncaughtExceptionHandler。例如:
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class ThreadPoolExceptionHandling2 {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(2);
        Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler((t, e) -> {
            System.err.println("Uncaught exception in thread " + t.getName() + ": " + e.getMessage());
        });
        executorService.submit(() -> {
            // 模拟可能抛出异常的任务
            if (Math.random() < 0.5) {
                throw new RuntimeException("Task failed");
            }
            System.out.println("Task executed successfully");
        });
        executorService.shutdown();
    }
}
  • 使用Future: 通过submit方法返回的Future对象来获取任务执行结果并捕获异常。例如:
import java.util.concurrent.*;

public class ThreadPoolExceptionHandling3 {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(2);
        Future<?> future = executorService.submit(() -> {
            // 模拟可能抛出异常的任务
            if (Math.random() < 0.5) {
                throw new RuntimeException("Task failed");
            }
            System.out.println("Task executed successfully");
            return null;
        });
        try {
            future.get();
        } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
            System.err.println("Caught exception: " + e.getMessage());
        }
        executorService.shutdown();
    }
}