當(dāng)主線程崩潰而其它線程繼續(xù)運(yùn)行時發(fā)生什么（1）

2019-11-18 13:54:31

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供稿：網(wǎng)友

　　內(nèi)容：
孤線程模式
癥狀
治療和預(yù)防措施
總結(jié)
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當(dāng)主線程崩潰而其它線程繼續(xù)運(yùn)行時發(fā)生什么？
Eric E. Allen（eallen@cs.rice.edu）
博士研究生候選人，Rice 大學(xué)
2001 年 8 月

在多線程代碼中，使用驅(qū)動其它線程所負(fù)責(zé)的動作的單個主線程是常見的。這個主線程發(fā)送消息，通常是通過把它們放到一個隊(duì)列中，然后其它線程處理這些消息。但是假如主線程拋出一個異常，那么剩余的線程會繼續(xù)運(yùn)行，等待更多輸入到該隊(duì)列，導(dǎo)致程序凍結(jié)。在診斷 java 代碼的這一部分中，專職 Java 開發(fā)者兼兼職捉蟲者 Eric Allen 討論檢測、修復(fù)和避免這一錯誤模式。請?jiān)谟懻撜搲c作者和其他讀者共享您關(guān)于本文的心得。
用多線程編寫代碼對程序員大有好處。多線程能使編程（和程序）進(jìn)行得快得多，而且代碼能有效得多地使用資源。然而，跟生活中的很多事情一樣，多線程也存在缺點(diǎn)。因?yàn)槎嗑€程代碼天生是非確定性的，出現(xiàn)錯誤的可能性大得多。而且，確實(shí)發(fā)生的的錯誤很難重現(xiàn)，因此也更難解決。

孤線程模式
Java 編程語言為多線程代碼提供了豐富的支持，包括一項(xiàng)非凡有用的功能：能夠在一個線程中拋出一個異常而不影響其它線程。但這項(xiàng)功能會導(dǎo)致很多難以跟蹤的錯誤。

快速跟蹤代碼
清單 1.
一個線程之間頻繁通信的示例程序
清單 2.
演示如何捕捉異常并在退出之前通知問題的依靠線程。
從某個線程的崩潰中恢復(fù)過來是有意義，在此種情況下，這種能力能增加程序的健壯性級別。然而，它也使我們難以判定這些線程之一在什么時候拋出了一個異常。因?yàn)槭Ｓ嗟木€程將繼續(xù)運(yùn)行，所以程序會表現(xiàn)出無響應(yīng)或凍結(jié)程序的征兆。對線程之間頻繁通信的程序而言尤其如此。

考慮清單 1 所示的示例，其中的一對線程通過生產(chǎn)者-消費(fèi)者模型進(jìn)行通信。

清單 1. 一個簡單的、多線程的消費(fèi)者-生產(chǎn)者程序
public class Server extends Thread {
Client client;
int counter;

public Server(Client _client) {
this.client = _client;
this.counter = 0;
}

public void run() {
while (counter < 10) {
this.client.queue.addElement(new Integer(counter));
counter++;
}
throw new RuntimeException("counter >= 10");
}

public static void main(String[] args) {
Client c = new Client();
Server s = new Server(c);
c.start();
s.start();
}
}

class Client extends Thread {
Vector queue;

public Client() {
this.queue = new Vector();
}

public void run() {
while (true) {
if (! (queue.size() == 0)) {
PRocessNextElement();
}
}
}

private void processNextElement() {
Object next = queue.elementAt(0);
queue.removeElementAt(0);
System.out.println(next);
}
}

在諸如這樣的案例中，第二個線程接收用于計算的任何數(shù)據(jù)完全依靠于第一個線程。因此，不可避免地，假如第一個線程崩潰（而在這個樣本中，肯定是這樣的），那么第二個線程將等待永遠(yuǎn)不會到來的更多輸入?，F(xiàn)在您知道我為什么把這種錯誤叫做孤線程模式。

癥狀
這種錯誤模式最常見的癥狀是我在前面提到的 ? 即，程序好象凍結(jié)了。

其它癥狀可能包括打印到程序標(biāo)準(zhǔn)錯誤和標(biāo)準(zhǔn)輸出的堆棧跟蹤實(shí)際停止了。

治療和預(yù)防措施
一旦診斷出這種錯誤模式，查找并修復(fù)在崩潰線程中的潛在的錯誤是顯然的治療之道。但是預(yù)防卻困難得多。

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