Java中關於try、catch、finally中的細節分析-知識星球

來自： God Is Coder

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本文講解的是關於Java中關於try、catch、finally中一些問題

下麵看一個例子（例1），來講解java裡面中try、catch、finally的處理流程

public class TryCatchFinally {
    
@SuppressWarnings("finally")
    public static final String test() {
        String t = "";
        try {
            t = "try";
            return t;
        } catch (Exception e) {
            t = "catch";
            return t;
        } finally {
            t = "finally";
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.print(TryCatchFinally.test());
    }

}

　首先程式執行try陳述句塊，把變數t賦值為try，由於沒有發現異常，接下來執行finally陳述句塊，把變數t賦值為finally，然後return t，則t的值是finally，最後t的值就是finally，程式結果應該顯示finally，但是實際結果為try。為什麼會這樣，我們不妨先看看這段程式碼編譯出來的class對應的位元組碼，看虛擬機器內部是如何執行的。

我們用javap -verbose TryCatchFinally 來顯示標的檔案(.class檔案)位元組碼資訊

系統執行環境：mac os lion系統 64bit

jdk資訊：Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.6.0_29-b11-402-11M3527) Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 20.4-b02-402, mixed mode)

編譯出來的位元組碼部分資訊，我們只看test方法，其他的先忽略掉

public static final java.lang.String test();
  Code:
   Stack=1, Locals=4, Args_size=0
   0:    ldc    #16; //String 
   2:    astore_0
   3:    ldc    #18; //String try
   5:    astore_0
   6:    aload_0
   7:    astore_3
   8:    ldc    #20; //String finally
   10:    astore_0
   11:    aload_3
   12:    areturn
   13:    astore_1
   14:    ldc    #22; //String catch
   16:    astore_0
   17:    aload_0
   18:    astore_3
   19:    ldc    #20; //String finally
   21:    astore_0
   22:    aload_3
   23:    areturn
   24:    astore_2
   25:    ldc    #20; //String finally
   27:    astore_0
   28:    aload_2
   29:    athrow
  Exception table:
   from   to  target type
     3     8    13   Class java/lang/Exception

     3     8    24   any
    13    19    24   any
  LineNumberTable: 
   line 5: 0
   line 8: 3
   line 9: 6
   line 15: 8
   line 9: 11
   line 10: 13
   line 12: 14
   line 13: 17
   line 15: 19
   line 13: 22
   line 14: 24
   line 15: 25
   line 16: 28

  LocalVariableTable: 
   Start  Length  Slot  Name   Signature
   3      27      0    t       Ljava/lang/String;
   14      10      1    e       Ljava/lang/Exception;

  StackMapTable: number_of_entries = 2
   frame_type = 255 /* full_frame */
     offset_delta = 13
     locals = [ class java/lang/String ]
     stack = [ class java/lang/Exception ]
   frame_type = 74 /* same_locals_1_stack_item */
     stack = [ class java/lang/Throwable ]

首先看LocalVariableTable資訊，這裡面定義了兩個變數一個是t String型別,一個是e Exception 型別

接下來看Code部分

第[0-2]行，給第0個變數賦值“”，也就是String t=””；

第[3-6]行，也就是執行try陳述句塊賦值陳述句，也就是 t = “try”;

第7行，重點是第7行，把第s對應的值”try”付給第三個變數，但是這裡面第三個變數並沒有定義,這個比較奇怪

第[8-10] 行，對第0個變數進行賦值操作，也就是t=”finally”

第[11-12]行，把第三個變數對應的值傳回

透過位元組碼，我們發現，在try陳述句的return塊中，return 傳回的取用變數（t 是取用型別）並不是try陳述句外定義的取用變數t，而是系統重新定義了一個區域性取用t’，這個取用指向了取用t對應的值，也就是try ，即使在finally陳述句中把取用t指向了值finally，因為return的傳回取用已經不是t ，所以取用t的對應的值和try陳述句中的傳回值無關了。

下麵在看一個例子：（例2）

1 public class TryCatchFinally {
 2 
 3     @SuppressWarnings("finally")
 4     public static final String test() {
 5         String t = "";
 6 
 7         try {
 8             t = "try";
 9             return t;
10         } catch (Exception e) {
11             // result = "catch";
12             t = "catch";
13             return t;
14         } finally {
15             t = "finally";
16             return t;
17         }
18     }
19 
20     public static void main(String[] args) {
21         System.out.print(TryCatchFinally.test());
22     }
23 
24 }

這裡稍微修改了第一段程式碼，只是在finally陳述句塊裡面加入了一個 return t 的運算式。

按照第一段程式碼的解釋，先進行try{}陳述句，然後在return之前把當前的t的值try儲存到一個變數t’，然後執行finally陳述句塊，修改了變數t的值，在傳回變數t。

這裡面有兩個return陳述句，但是程式到底傳回的是try 還是 finally。接下來我們還是看位元組碼資訊

public static final java.lang.String test();
  Code:
   Stack=1, Locals=2, Args_size=0
   0:    ldc    #16; //String 
   2:    astore_0
   3:    ldc    #18; //String try
   5:    astore_0
   6:    goto    17
   9:    astore_1
   10:    ldc    #20; //String catch
   12:    astore_0
   13:    goto    17
   16:    pop
   17:    ldc    #22; //String finally
   19:    astore_0
   20:    aload_0
   21:    areturn
  Exception table:
   from   to  target type
     3     9     9   Class java/lang/Exception

     3    16    16   any
  LineNumberTable: 
   line 5: 0
   line 8: 3
   line 9: 6
   line 10: 9
   line 12: 10
   line 13: 13
   line 14: 16
   line 15: 17
   line 16: 20

  LocalVariableTable: 
   Start  Length  Slot  Name   Signature
   3      19      0    t       Ljava/lang/String;
   10      6      1    e       Ljava/lang/Exception;

  StackMapTable: number_of_entries = 3
   frame_type = 255 /* full_frame */
     offset_delta = 9
     locals = [ class java/lang/String ]
     stack = [ class java/lang/Exception ]
   frame_type = 70 /* same_locals_1_stack_item */
     stack = [ class java/lang/Throwable ]
   frame_type = 0 /* same */

這段程式碼翻譯出來的位元組碼和第一段程式碼完全不同，還是繼續看code屬性

第[0-2]行、[3-5]行第一段程式碼邏輯類似，就是初始化t，把try中的t進行賦值try

第6行，這裡面跳轉到第17行，[17-19]就是執行finally裡面的賦值陳述句，把變數t賦值為finally，然後傳回t對應的值

我們發現try陳述句中的return陳述句給忽略。可能jvm認為一個方法裡面有兩個return陳述句並沒有太大的意義，所以try中的return陳述句給忽略了，直接起作用的是finally中的return陳述句，所以這次傳回的是finally。

接下來在看看複雜一點的例子：（例3）

public class TryCatchFinally {

    @SuppressWarnings("finally")
    public static final String test() {
        String t = "";
        try {
            t = "try";
            Integer.parseInt(null);
            return t;
        } catch (Exception e) {
            t = "catch";
            return t;
        } finally {
            t = "finally";
            // System.out.println(t);
            // return t;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.print(TryCatchFinally.test());
    }

}

這裡面try陳述句裡面會丟擲 java.lang.NumberFormatException，所以程式會先執行catch陳述句中的邏輯，t賦值為catch，在執行return之前，會把傳回值儲存到一個臨時變數裡面t ‘，執行finally的邏輯，t賦值為finally，但是傳回值和t’，所以變數t的值和傳回值已經沒有關係了，傳回的是catch

例4：

public class TryCatchFinally {

    @SuppressWarnings("finally")
    public static final String test() {
        String t = "";
        try {
            t = "try";
            Integer.parseInt(null);
            return t;
        } catch (Exception e) {
            t = "catch";
            return t;
        } finally {
            t = "finally";
            return t;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.print(TryCatchFinally.test());
    }

}

這個和例2有點類似，由於try陳述句裡面丟擲異常，程式轉入catch陳述句塊，catch陳述句在執行return陳述句之前執行finally，而finally陳述句有return,則直接執行finally的陳述句值，傳回finally

例5：

public class TryCatchFinally {

    @SuppressWarnings("finally")
    public static final String test() {
        String t = "";

        try {
            t = "try";
            Integer.parseInt(null);
            return t;
        } catch (Exception e) {
            t = "catch";
            Integer.parseInt(null);
            return t;
        } finally {
            t = "finally";
            //return t;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.print(TryCatchFinally.test());
    }

}

這個例子在catch陳述句塊添加了Integer.parser(null)陳述句，強制丟擲了一個異常。然後finally陳述句塊裡面沒有return陳述句。繼續分析一下，由於try陳述句丟擲異常，程式進入catch陳述句塊，catch陳述句塊又丟擲一個異常，說明catch陳述句要退出，則執行finally陳述句塊，對t進行賦值。然後catch陳述句塊裡面丟擲異常。結果是丟擲java.lang.NumberFormatException異常

例子6：

public class TryCatchFinally {

    @SuppressWarnings("finally")
    public static final String test() {
        String t = "";

        try {
            t = "try";
            Integer.parseInt(null);
            return t;
        } catch (Exception e) {
            t = "catch";
            Integer.parseInt(null);
            return t;
        } finally {
            t = "finally";
            return t;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.print(TryCatchFinally.test());
    }

}

這個例子和上面例子中唯一不同的是，這個例子裡面finally 陳述句裡面有return陳述句塊。try catch中執行的邏輯和上面例子一樣，當catch陳述句塊裡面丟擲異常之後，進入finally陳述句快，然後傳回t。則程式忽略catch陳述句塊裡面丟擲的異常資訊，直接傳回t對應的值也就是finally。方法不會丟擲異常

例子7：

public class TryCatchFinally {

    @SuppressWarnings("finally")
    public static final String test() {
        String t = "";

        try {
            t = "try";
            Integer.parseInt(null);
            return t;
        } catch (NullPointerException e) {
            t = "catch";
            return t;
        } finally {
            t = "finally";
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.print(TryCatchFinally.test());
    }

}

這個例子裡面catch陳述句裡面catch的是NPE異常，而不是java.lang.NumberFormatException異常，所以不會進入catch陳述句塊，直接進入finally陳述句塊，finally對s賦值之後，由try陳述句丟擲java.lang.NumberFormatException異常。

例子8

public class TryCatchFinally {

    @SuppressWarnings("finally")
    public static final String test() {
        String t = "";

        try {
            t = "try";
            Integer.parseInt(null);
            return t;
        } catch (NullPointerException e) {
            t = "catch";
            return t;
        } finally {
            t = "finally";
            return t;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.print(TryCatchFinally.test());
    }

}

和上面的例子中try catch的邏輯相同，try陳述句執行完成執行finally陳述句，finally賦值s 並且傳回s ，最後程式結果傳回finally

例子9：

public class TryCatchFinally {

    @SuppressWarnings("finally")
    public static final String test() {
        String t = "";

        try {
            t = "try";return t;
        } catch (Exception e) {
            t = "catch";
            return t;
        } finally {
            t = "finally";
            String.valueOf(null);
            return t;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.print(TryCatchFinally.test());
    }

}

這個例子中，對finally陳述句中添加了String.valueOf(null), 強制丟擲NPE異常。首先程式執行try陳述句，在傳回執行，執行finally陳述句塊，finally陳述句丟擲NPE異常，整個結果傳回NPE異常。

對以上所有的例子進行總結

1 try、catch、finally陳述句中，在如果try陳述句有return陳述句，則傳回的之後當前try中變數此時對應的值，此後對變數做任何的修改，都不影響try中return的傳回值

2 如果finally塊中有return 陳述句，則傳回try或catch中的傳回陳述句忽略。

3 如果finally塊中丟擲異常，則整個try、catch、finally塊中丟擲異常

所以使用try、catch、finally陳述句塊中需要註意的是

1 儘量在try或者catch中使用return陳述句。透過finally塊中達到對try或者catch傳回值修改是不可行的。

2 finally塊中避免使用return陳述句，因為finally塊中如果使用return陳述句，會顯示的消化掉try、catch塊中的異常資訊，遮蔽了錯誤的發生

3 finally塊中避免再次丟擲異常，否則整個包含try陳述句塊的方法回丟擲異常，並且會消化掉try、catch塊中的異常

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Java中關於try、catch、finally中的細節分析

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