Java的Hook线程及捕获线程执行异常

import java.io.IOException;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;
import java.nio.file.attribute.PosixFilePermission;
import java.nio.file.attribute.PosixFilePermissions;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class Test {
    public static void main(String[] args){
//        CaptureThreadException.test();
//        EmptyException.test();
//        ThreadHook.test();
        PreventDuplicated.test();
    }
}

/*
    7.1 获取线程运行时异常

        public void setUncaughtExceptionHandler(UncaughtExceptionHandler eh)
            ：为某个线程指定UncaughtExceptionHandler
        public UncaughtExceptionHandler getUncaughtExceptionHandler();
            ：获取某个线程的UncaughtExceptionHandler

        public static void setDefaultUncaughtExceptionHandler(UncaughtExceptionHandler eh)
            ：设置全局的UncaughtExceptionHandler
        public static void setDefaultUncaughtExceptionHandler(UncaughtException eh)
            ：获取全局的UncaughtExceptionHandler

    函数接口，该回调接口会被Thread中的dispatchUncaughtExcept方法调用，当线程在运行
    的过程中出现了异常时，JVM会调用dispatchUncaughtExcept方法，该方法将对应的线程实
    例以及异常信息传递给回调接口：
        public interface UncaughtExceptionHandler{
            void uncaughtException(Thread t, Throwable e);
        }

        private void dispatchUncaughtExcept（Throwable e){
            getUncaughtExceptionHandler().uncaughtException(this.e);
        }

    闲谈：
        在平时的工作中，这种设计方式是比较常见的，尤其是那种异步执行方法，不如Google的
        guava toolkit就提供了EventBus，在EventBus中事件源和实践的subscriber两者
        借助于EventBus实现了完全的解耦合，但是在subscriber执行任务时有可能会出现异常
        情况，EventBus同样也是借助一个ExceptionHandler进行回调处理的。
 */
class CaptureThreadException{
    public static void test() {
        Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler((t,e)->{
            System.out.println(t.getName()+" occur exception");
            e.printStackTrace();
        });

        final Thread t = new Thread(()->{
            try{
                TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
            } catch (InterruptedException e) {

            }
            System.out.println(1/0);
        },"Test-Thread");

        t.start();
    }
}

/*
    7.1.3 UncaughtExceptionHandler源码分析

    未注入UncaughtExceptionHandler回调接口的情况下，就从ThreadGroup中获取：
        1.该ThreadGroup如果有父ThreadGroup，则直接使用父Group的UncaughtException
        2.如果设置了全局默认的UncaughtExceptionHandler，则调用UncaughtException
        3.既没有父，又没有全局的，则直接将异常的堆栈信息定向到System.err中

    案例分析：
        由于没有指定，所以寻找过程为：
            线程出现异常=>Main Group=>System Group=>System.err
 */

class EmptyException{
    public static void test() {
        ThreadGroup main = Thread.currentThread().getThreadGroup();
        System.out.println(main.getName());
        System.out.println(main.getParent());
        System.out.println(main.getParent().getParent());

        final Thread thread = new Thread(()->{
            try{
                TimeUnit.SECONDS.sleep(2);

            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(1/0);
        },"Test-Thread");

        thread.start();
    }
}

/*
    7.2.1 Hook线程介绍

    Jvm进程的退出是由于JVM进程没有活跃的非守护线程，或者系统中断了信号。向JVM程序
    注入多个Hook线程，在JVM进程退出的时候，Hook线程会启动执行，通过Runtime可以为
    JVM注入多个Hook线程。
 */

class ThreadHook{
    public static void test() {
        Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(){
            public void run(){
                try{
                    System.out.println("The hook thread 1 is running...");
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("The hook thread 1 will exit.");
            }
        });

        Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(){
            public void run(){
                try{
                    System.out.println("The hook thread 2 is running...");
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("The hook thread 2 will exit.");
            }
        });
    }
}

/*
    7.2.2 Hook线程实战

    需求：
        在我们开发中经常会遇到Hook线程，比如为了防止某个程序被重复启动，在进行启动时
        会创建一个lock文件，进程收到中断信号的时候会删除这个lock文件，我们在mysql服
        务器、zookeeper、kafka等系统中都能看到lock文件的存在，本节，将利用hook线程
        的特点，模拟一个防止重复启动的线程。
 */
class PreventDuplicated {
    private final static String LOCK_PATH = "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\JavaAPI";
    private final static String LOCK_FILE = ".lock";
    private final static String PERMISSIONS = "rw-------";

    private static Path getLockFile(){
        return Paths.get(LOCK_PATH,LOCK_FILE);
    }

    private static void checkRunning(){
        Path path = getLockFile();

        if(path.toFile().exists()){
            throw new RuntimeException("The program already running...");
        }

        /*
            很尴尬一点，这个地方貌似是针对Linux的写法，我这个地方出现了问题，
            暂时先将这个问题放一下吧。。。
         */
        Set<PosixFilePermission> perms = PosixFilePermissions.fromString(PERMISSIONS);

        try {
            Files.createFile(path,PosixFilePermissions.asFileAttribute(perms));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

    public static void test(){
        Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("The program received kill SIGNAL.");
                getLockFile().toFile().delete();
            }
        });

        checkRunning();

        while (true) {
            try{
                TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(1);
                System.out.println("program is running...");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

/*
    7.2.3 Hook线程应用场景及注意事项
        1.Hook线程只有在收到退出信号的时候会被执行，如果kill使用了-9，那么
            Hook线程不会执行，因此lock文件也不会被清理
        2.Hook线程中也可以执行一些资源的释放工作，如关闭文件句柄、socket链接
            、数据库connection等
 */

《Java高并发编程详解》笔记