本文转载自微信公众号「小黑十一点半」，作者楼下小黑哥。转载本文请联系小黑十一点半公众号。
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。
网上随便找了堆栈图
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<Object>() {
- @Override
- public Object call() throws Exception {
- return "小黑十一点半";
- }
- });
- try {
- future.get();
- } catch (InterruptedException e) {
- e.printStackTrace();
- } catch (ExecutionException e) {
- // 线程内抛出异常将会被封装在 ExecutionException 内
- }
异步任务异常被吃掉
好了，终于到最后一种情况了，小黑哥这次碰到就是这种??。
这种情况具体来说就是异步线程内使用 try..catch 语句捕获了所有异常，但是没有在 catch语句中进行任何代码处理。
- Thread thread=new Thread(new Runnable() {
- @Override
- public void run() {
- try {
- int i=100/0;
- } catch (Exception e) {
- // 不进行任何代码处理
- }
- }
- });
- thread.start();
如上述代码所示，catch语句中没有进行任何代码处理。即使异步线程内真发生了异常，也不会有任何提示，这个异常就像被吃掉一般。
总结
多线程编程原本就比较复杂，我们需要处理各种问题，那今天主要介绍了一下其中的一个问题：
「异步线程突然停止，就像卡主一般，不再继续执行代码逻辑，没有任何响应」
那这类问题，小黑哥根据自己碰到情况，总结为三类：
- 异步任务长时间被阻塞
- 异步任务异常
- 异步任务异常被吃掉。
对于第一种，我们在网络编程中及时设置超时时间，一般都能避免。
对于第二、第三种情况，这就需要我们建立一个良好的编程习惯，使用try..catch 捕获所有异常，并且 catch块中一定做一些处理，比如说打印相关日志。
