Java 线程池内部任务出异常后，如何发现异常？

在使用 Java 线程池（ThreadPoolExecutor） 进行并发任务执行时，默认情况下 线程池不会直接报告某个线程发生了异常，这可能会导致问题难以排查。例如，任务抛出异常后，线程池可能会静默失败，甚至导致线程丢失。

那么，当线程池内部的任务发生异常时，我们如何捕获它，并知道具体是哪个线程出了问题呢？本文将介绍 3 种方法 来解决这个问题。

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1. 自定义 ThreadFactory 并设置异常处理器

Java 提供了 UncaughtExceptionHandler，它允许我们在线程发生未捕获异常时执行自定义逻辑。我们可以自定义 ThreadFactory，为每个线程设置异常处理器，确保当任务崩溃时能够记录具体的线程信息。

实现步骤

• 自定义 ThreadFactory
• 为线程设置 UncaughtExceptionHandler
• 在异常发生时打印错误信息

示例代码

import java.util.concurrent.*;

public class CustomThreadFactoryDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executor = new ThreadPoolExecutor(
            2, 4, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
            new LinkedBlockingQueue<>(10),
            new CustomThreadFactory()
        );

        executor.execute(() -> {
            throw new RuntimeException("任务异常，测试线程异常处理！");
        });

        executor.shutdown();
    }

    // 自定义 ThreadFactory
    static class CustomThreadFactory implements ThreadFactory {
        private final ThreadFactory defaultFactory = Executors.defaultThreadFactory();

        @Override
        public Thread newThread(Runnable r) {
            Thread thread = defaultFactory.newThread(r);
            thread.setUncaughtExceptionHandler((t, e) -> {
                System.err.println("线程 " + t.getName() + " 出现异常: " + e.getMessage());
            });
            return thread;
        }
    }
}

📝 输出

线程 pool-1-thread-1 出现异常: 任务异常，测试线程异常处理！

通过 UncaughtExceptionHandler，我们能够捕获到具体的 线程名称 和 异常信息，方便排查问题。

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2. 使用 Future 捕获异常

如果你是通过 submit() 提交任务，而不是 execute()，那么可以使用 Future 对象来捕获异常。

实现步骤

• 使用 submit() 方法提交任务（execute() 不会返回 Future）。
• 通过 Future.get() 获取结果，如果任务异常，会抛出 ExecutionException。
• 在 catch 语句中提取具体的 线程信息 和 异常信息。

示例代码

import java.util.concurrent.*;

public class FutureExceptionHandlingDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);

        Future<?> future = executor.submit(() -> {
            throw new RuntimeException("任务执行失败！");
        });

        try {
            future.get(); // get() 方法会抛出异常
        } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
            System.err.println("线程 " + Thread.currentThread().getName() + " 捕获到任务异常: " + e.getCause().getMessage());
        }

        executor.shutdown();
    }
}

输出

线程 main 捕获到任务异常: 任务执行失败！

优点

• submit() 返回 Future，不会导致线程池线程终止，可以继续执行其他任务。
• Future.get() 同步等待任务完成，适用于需要获取结果的场景。

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3. 任务内部手动捕获异常并记录

如果任务执行过程中发生异常，我们可以 手动 try-catch 捕获，然后记录 线程信息，避免任务异常导致线程退出。

实现步骤

• 在 run() 方法内部使用 try-catch 捕获异常。
• 使用 Thread.currentThread().getName() 记录当前线程的异常信息。

示例代码

import java.util.concurrent.*;

public class TryCatchExceptionHandlingDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);

        executor.execute(() -> {
            try {
                throw new RuntimeException("任务崩溃！");
            } catch (Exception e) {
                System.err.println("线程 " + Thread.currentThread().getName() + " 发生异常: " + e.getMessage());
            }
        });

        executor.shutdown();
    }
}

输出

线程 pool-1-thread-1 发生异常: 任务崩溃！

优点

• 适用于业务逻辑层，任务内部可以根据异常类型做不同处理。
• 不会影响线程池的正常运行，任务失败后线程仍可复用。

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总结

方案	适用场景	优势	缺点
自定义 ThreadFactory + UncaughtExceptionHandler	适用于 execute() 提交任务的情况	可以直接捕获线程异常，自动记录线程信息	仅适用于 execute()，不能用于 submit()
使用 Future 处理异常	适用于 submit() 提交任务的情况	get() 方法可以捕获异常，不影响线程池运行	需要手动 get()，否则无法捕获异常
任务内部手动 try-catch	适用于所有情况	任务内部可以灵活处理异常，保证线程池稳定性	需要开发者手动捕获，可能会遗漏异常

在实际应用中：

• 如果你使用 execute() 提交任务，推荐 自定义 ThreadFactory 设置异常处理器。
• 如果你使用 submit() 提交任务，建议 使用 Future 捕获异常。
• 如果你想完全控制异常，可以 在任务内部 try-catch 处理。