Java中线程池遇到父子任务示例及避坑

作者: memory

时间: 2024-11-29

在Java中使用线程池可以有效地管理和调度线程，提高系统的并发处理能力。然而，当涉及到父子任务时，可能会遇到一些常见的Bug，特别是在子线程中查询数据并行处理时。本文将通过示例代码展示这些常见问题，并提供解决方案。

1. 父子任务的定义与示例

在Java中，父子任务通常指的是一个任务（父任务）提交另一个任务（子任务）到线程池中执行。这种情况下，父子任务之间的关系可能会导致一些意想不到的问题。

示例代码：

import java.util.concurrent.*;

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

        // 父任务
        Future<?> parentFuture = executor.submit(() -> {
            System.out.println("父任务开始执行");

            // 子任务
            Future<?> childFuture = executor.submit(() -> {
                System.out.println("子任务开始执行");
                try {
                    Thread.sleep(1000); // 模拟耗时操作
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("子任务执行完毕");
            });

            // 等待子任务完成
            try {
                childFuture.get(); // 阻塞等待子任务完成
            } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            System.out.println("父任务执行完毕");
        });

        // 等待父任务完成
        try {
            parentFuture.get(); // 阻塞等待父任务完成
        } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        executor.shutdown();
    }
}

2. 常见Bug及解决方案

2.1 子任务未执行完毕父任务就结束

在某些情况下，父任务可能会在子任务未执行完毕时就结束，导致子任务被中断或未执行。

解决方案：

使用Future.get()方法等待子任务完成。
确保父任务在子任务完成后才结束。

2.2 子任务抛出异常未被捕获

如果子任务抛出异常，而父任务未捕获该异常，可能会导致父任务无法正常执行。

解决方案：

在父任务中捕获子任务的异常，并进行处理。
使用Future.get()方法捕获子任务的异常。

try {
    childFuture.get(); // 阻塞等待子任务完成，并捕获异常
} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
    e.printStackTrace();
    // 处理异常
}

2.3 线程池资源耗尽

如果父任务不断提交子任务，可能会导致线程池资源耗尽，无法处理新的任务。

解决方案：

限制子任务的数量。
使用ExecutorService.shutdown()方法关闭线程池。

executor.shutdown(); // 关闭线程池

3. 子线程中查询数据并行处理的Bug

在子线程中查询数据并行处理时，可能会遇到数据竞争、死锁等问题。

示例代码：

import java.util.concurrent.*;

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

        // 父任务
        Future<?> parentFuture = executor.submit(() -> {
            System.out.println("父任务开始执行");

            // 子任务1：查询数据
            Future<?> childFuture1 = executor.submit(() -> {
                System.out.println("子任务1开始查询数据");
                // 模拟查询数据
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("子任务1数据查询完毕");
            });

            // 子任务2：处理数据
            Future<?> childFuture2 = executor.submit(() -> {
                System.out.println("子任务2开始处理数据");
                // 模拟处理数据
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("子任务2数据处理完毕");
            });

            // 等待子任务完成
            try {
                childFuture1.get(); // 阻塞等待子任务1完成
                childFuture2.get(); // 阻塞等待子任务2完成
            } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            System.out.println("父任务执行完毕");
        });

        // 等待父任务完成
        try {
            parentFuture.get(); // 阻塞等待父任务完成
        } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        executor.shutdown();
    }
}

在Java中使用线程池处理父子任务时，需要注意以下几点：