Java Academy · 课时

错误处理与取消

Q: 「错误处理与取消」这节课中我会学到什么？

干净地传递失败结果 你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 Java Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

干净地传递失败结果

错误处理与取消 是 CoddyKit 上的免费 Java Academy 课时。这是第 4 节课，共 4 节。你可以在下方免费阅读本课时的完整内容 — 然后在浏览器中使用内置代码编辑器和全天候 AI 导师进行实践。这是 Java Academy 学习路径的一部分，你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 Java Academy 课程共包含 4 节课。

任务树中的失败

子任务并发运行时，任何分支都可能发生错误。结构化并发为您提供了一种有纪律的方式，将这些失败传播到父任务。

本课将介绍异常、取消、中断和超时。

异常在哪里出现

抛出异常的子任务不会立即导致程序崩溃。异常会被捕获在它的 Subtask 句柄中。异常出现的位置取决于所使用的策略：

ShutdownOnFailure：在 throwIfFailed() 处出现
ShutdownOnSuccess：如果没有任何子任务成功，则在 result() 处出现

使用 throwIfFailed 传播异常

这里有一个子任务失败。throwIfFailed() 会将异常包装在 ExecutionException 中重新抛出，我们在 main 中捕获它。

import java.util.concurrent.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        try (var scope = new StructuredTaskScope.ShutdownOnFailure()) {
            scope.fork(() -> "ok");
            scope.fork(() -> { throw new RuntimeException("boom"); });
            scope.join();
            scope.throwIfFailed();
            System.out.println("never reached");
        } catch (ExecutionException e) {
            System.out.println("Caught cause: " + e.getCause().getMessage());
        }
    }
}

映射为自定义异常

throwIfFailed 接受一个函数，将异常原因包装为您自己的异常类型，从而保持接口整洁。

import java.util.concurrent.StructuredTaskScope;

class DataAccessException extends Exception {
    DataAccessException(Throwable cause) { super(cause); }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        try (var scope = new StructuredTaskScope.ShutdownOnFailure()) {
            scope.fork(() -> { throw new RuntimeException("db down"); });
            scope.join();
            scope.throwIfFailed(DataAccessException::new);
        } catch (DataAccessException e) {
            System.out.println("Wrapped: " + e.getCause().getMessage());
        }
    }
}

自动取消

在 ShutdownOnFailure 下，当某个子任务失败时，scope 会通过中断其线程来取消兄弟任务。您无需自行编写任何取消代码。

这样可以避免浪费工作和留下悬挂任务。

中断是实现机制

取消操作通过中断子任务的虚拟线程来实现。协作式代码应当：

让阻塞调用抛出 InterruptedException
在长循环中定期检查 Thread.currentThread().isInterrupted()

响应中断

此任务会在循环中检查中断标志，因此 scope 关闭时可以提前停止。

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t = Thread.ofVirtual().start(() -> {
            long count = 0;
            while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
                count++;
                if (count == 1_000_000) break;
            }
            System.out.println("Stopped after " + count + " iterations");
        });
        t.join();
    }
}

使用 joinUntil 设置截止时间

要限制总耗时，请使用 joinUntil(Instant)。如果截止时间到了而所有子任务尚未完成，它会抛出 TimeoutException，并由 scope 关闭其余任务。

超时示例结构

典型的超时保护扇出如下所示。截止时间适用于整个任务组，而不是分别适用于每个子任务。

import java.time.*;
import java.util.concurrent.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        try (var scope = new StructuredTaskScope.ShutdownOnFailure()) {
            scope.fork(() -> "fast");
            scope.joinUntil(Instant.now().plus(Duration.ofSeconds(2)));
            scope.throwIfFailed();
            System.out.println("Completed within deadline");
        } catch (TimeoutException e) {
            System.out.println("Deadline exceeded");
        } catch (ExecutionException e) {
            System.out.println("A subtask failed");
        }
    }
}

join 后务必重新检查

应遵循以下原则：在 join()（或 joinUntil）之后，务必调用 throwIfFailed() 或读取 result()，然后再信任任何子任务的值。跳过这一步可能会掩盖失败。

保证干净地关闭

无论 scope 如何结束——正常结束、因失败结束，还是因超时结束——资源自动管理代码块的结束都能保证每个子任务线程已经完成。不会有线程泄漏，也不会有孤立任务。

快速检查

回想一下兄弟子任务是如何停止的。

回顾

您已经学习了错误处理和取消：

异常会在 throwIfFailed() 或 result() 处出现
通过 throwIfFailed(mapper) 将异常原因映射为自定义异常
取消通过线程中断实现；请编写协作式任务
joinUntil 会强制执行任务组截止时间
scope 关闭时始终会完成清理

结构化并发课程到此结束。

常见问题解答

「错误处理与取消」课时是免费的吗？

是的 — 「错误处理与取消」的完整文本可在网页上免费阅读。要进行交互式练习（内置代码编辑器和全天候 AI 导师）并解锁 Java Academy 课程的其余内容，请升级到 CoddyKit PRO。 Java Academy 课程共包含 4 节课。

「错误处理与取消」这节课中我会学到什么？

干净地传递失败结果你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 Java Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

学习 Java Academy 需要有经验吗？

无需任何先前经验。CoddyKit 上的 Java Academy 课程适合初学者到高级学习者，你可以从这里开始或从头开始，按照自己的节奏学习。这是第 4 节课，共 4 节。

「错误处理与取消」课时需要多长时间？

大多数 CoddyKit 课程大约需要 5–10 分钟。每节课都很精短且互动，所以你能稳步进步，并在网页和应用中从离开的地方继续。

我能在这节 Java Academy 课中编写并运行代码吗？

能。每节 Java Academy 课都包含内置代码编辑器，你可以在浏览器中直接编写并运行真实代码，并获得即时 AI 反馈 — 无需本地设置。

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