《构建异常防火墙：实现 C++20 全局执行器的容错机制——基于异常钩子（Error Hooks）与 `std::exception_ptr` 的安全隔离实践》
《构建异常防火墙：实现 C++20 全局执行器的容错机制——基于异常钩子（Error Hooks）与 std::exception_ptr 的安全隔离实践》 🛡️
📝 摘要 (Abstract)
执行器的稳定性是异步系统的最后一道防线。当成千上万个异构任务在线程池中并行运行时，个别任务的崩溃不应产生多米诺骨牌效应。本文将展示如何为 GlobalExecutor 构建一套**“异常隔离（Exception Isolation）”机制。通过在工人线程循环中植入全量捕获语义，并引入可自定义的全局错误钩子（Global Error Hook）**，我们不仅能防止进程意外终止，还能实现对错误现场的精准采样与记录，为复杂分布式系统的自动化监控与故障自愈提供核心支持。
一、 容错哲学：捕获、记录、隔离 ⚙️
在执行器中处理异常时，我们需要遵循三个核心原则：
| 原则 | 描述 | 实现手段 |
|---|---|---|
| 不扩散 (No Propagation) | 异常必须被终结在工人线程内部，不得向上传递。 | try { ... } catch (...) 顶层包裹 |
| 可观测 (Observability) | 虽然异常被捕获了，但不能“悄无声息”地消失。 | 全局错误回调函数 (Error Handler) |
| 状态一致性 (Consistency) | 无论任务是否成功，计数器（如 active_tasks_）必须正确递减。 | RAII 守卫或 finally 逻辑 |
二、 架构实现：全局错误钩子（Global Error Hook） 🛡️
我们引入一个函数对象 error_handler_。当任务执行过程中抛出派生自 std::exception 的异常时，执行器会自动调用此钩子。这允许开发者根据业务需求，将错误对接到日志系统（如 glog/spdlog）或监控指标（如 Prometheus）。
三 : 深度实践：具备异常容错能力的 GlobalExecutor 完整实现 🛠️
#include 四、 专业思考：异常处理的“深度决策” 🎓
3.1 异常的二次抛出风险
在执行 error_handler_ 时，必须确保钩子函数本身不会抛出异常。如果错误处理器也崩了，那防御层就彻底瓦解了。专业建议： 在调用 error_handler_ 时也可以考虑嵌套一层 try-catch。
3.2 协程与执行器的异常联动
在我们的 ExpectedTask 中，协程内部的异常通常会被 promise_type::unhandled_exception 捕获并转化为 std::expected 的错误分支。
- 这意味着： 只有那些完全脱离协程管控的致命错误（如
std::bad_alloc或执行器辅助代码本身的 Bug）才会触发GlobalExecutor的这个顶层catch。这构成了系统的“二级防御体系”。
3.3 结论：从容错向健壮迈进
一个成熟的执行器不仅要会“干活”，还要会“收拾残局”。通过引入全局错误钩子和严密的顶层捕获逻辑，我们将系统的生存能力从“脆弱”提升到了“健壮”。这让你的 C++ 异步服务在面对未知的业务逻辑冲击时，依然能稳如磐石。
通过这套异常防火墙，你的 GlobalExecutor 现在已经具备了生产级的容错能力。个别任务的失败只会留下一个日志记录，而不会毁掉整个服务。你觉得这种“全局捕获”模式，对于你们排查生产环境中的那些随机出现的“诡异崩溃”是否有明显的帮助？
