Kotlin协程崩溃了,我也崩溃了-协程异常原理入门

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Kotlin 协程异常处理机制

一直以为协程的异常机制很复杂,网上讲的术语一大堆,什么传播机制、结构化并发、协程作用域……看得我脑壳疼。但最近我研究了一下,也自己写代码测了一下,发现其实没有那么难。

下面介绍几个核心的概念

1. 一个协程崩了,默认会把整个协程组都崩掉

为什么要强调这个呢,在Android里面线程不也是这样的吗?我们在开发Android的时候,一个线程崩了,整个应用就挂了。比如下面的代码:

// Android Studio中运行,应用启动就崩了
class MainActivity : ComponentActivity() {
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        
        thread {
            throw new RuntimeException("子线程崩了 ❌");
        }
    }
}

一启动就崩了,所以我一直以为子线程崩溃了整个应用就会崩,直到我在IDEA中运行了同样的代码,如下:

fun main() {
    thread {
        Thread.sleep(100)
        throw RuntimeException("线程 A 崩了 ❌")
    }
    thread {
        Thread.sleep(1000)
        println("线程 B 还活着 ✅")
    }
    Thread.sleep(1000)
    println("主线程也活着 ✅")
}

会发现一个线程崩了之后,主线程和其他的子线程竟然都还活着,于是我查了一下相关的资料,终于搞明白了。
原来是因为:在Java中线程未捕获的异常会由UncaughtExceptionHandler处理,而Java默认是没有实现的,而Android实现了这个UncaughtExceptionHandler
看看Android是怎么实现的(在RuntimeInit中的KillApplicationHandler

public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
    try {
                        ...
    } catch (Throwable t2) {
        ...
    } finally {
        // Try everything to make sure this process goes away.
        Process.killProcess(Process.myPid());
        System.exit(10);
    }
}

Android在finally中执行了Process.killProcess(Process.myPid())System.exit(10),杀掉了线程,所以Android中线程异常应用是会崩溃的。

值得一提的是,在Android中,如果调用了Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler,并且没处理的话,则发生异常时应用不会崩溃,甚至主线程也不会。

那么协程呢,运行下面这段代码:

import kotlinx.coroutines.*

fun main() {
    runBlocking {
        coroutineScope {
            launch {
                delay(100)
                throw RuntimeException("协程 A 崩了 ❌")
            }
            launch {
                delay(1000)
                println("协程 B 应该活着 ❌,但没机会执行")
            }
        }
    }
}

运行之后发现,一个协程崩了,其他的协程也没有继续执行了。
原来在Kotlin中 由此我们可以总结下:

  • 在线程中一个线程崩,不会影响其他线程。
  • 在Android中由于系统的处理,无论哪个线程崩,整个应用都会退出。(除非自己调用了setDefaultUncaughtExceptionHandler)
  • 而协程和线程是不一样的。如果在同一个 coroutineScope 里跑多个协程,只要一个出错,其他协程也会被一起取消

2. 如果不想都崩掉,就用 supervisorScope

Kotlin 提供了一个 supervisorScope(或者 SupervisorJob()),它的意思是:

"我只管我自己,我崩了不管别人,别人崩了也别来拉我下水。"

fun main() {
    runBlocking {
        supervisorScope {
            launch {
                delay(100)
                throw RuntimeException("协程 A 崩了 ❌")
            }
            launch {
                delay(1000)
                println("协程 B 仍然正常 ✅")
            }
        }
    }
}

或者用SupervisorJob

fun main() {
    runBlocking {
        val supervisor = SupervisorJob()
        val scope = CoroutineScope(Dispatchers.Default + supervisor)

        scope.launch {
            delay(100)
            throw RuntimeException("协程 A 崩了 ❌")
        }

        scope.launch {
            delay(1000)
            println("协程 B 仍然正常 ✅")
        }

        delay(2000) // 等待所有子协程完成
    }
}

这段代码就能明显看出来:一个崩了,另一个还能活得好好的


3. 最后的兜底:CoroutineExceptionHandler

如果忘了 try-catch,协程崩了可以用这个兜底。它会在 launch 抛异常时触发,

val handler = CoroutineExceptionHandler { _, exception ->
    println("捕获到异常:${exception.message} ✅")
}

fun main() = runBlocking {
    val job = launch(handler) {
        throw RuntimeException("我崩了 ❌")
    }
}

但是对于 async ,异常是在await中处理的,所以handler要放在外层

val handler = CoroutineExceptionHandler { _, throwable ->
        println("Exception: ${throwable.message}")
        }

    fun doSomething() {
        viewModelScope.launch(Dispatchers.IO + handler) {
            val result1 = async(Dispatchers.IO) { throw Exception("Kotlin exception") }
            val deferred = result1.await()
        }
    }

总结一下

  • 一个线程崩了,默认不会影响其他线程,但是Android做了特殊处理,会导致应用退出。
  • 一个协程崩了,默认会 cancel同scope里的全部协程;
  • supervisorScope(或 SupervisorJob)可以避免“崩一个全挂”;
  • CoroutineExceptionHandler 可以兜住 launch 异常,但是async的异常是在await中处理的,所以需要放在外层。
  • 所以最好还是都使用try-catch