Java 中关于 try、catch、finally 中的细节分析

清疚 2023-09-26 11:04 34阅读 0赞

看了一位博友的一篇文章，讲解的是关于java中关于try、catch、finally中一些问题

**下面看一个例子（例1）**，来讲解java里面中try、catch、finally的处理流程

public class TryCatchFinally {
    
        @SuppressWarnings("finally")
        public static final String test() {
            String t = "";
    
            try {
                t = "try";
                return t;
            } catch (Exception e) {
                // result = "catch";
                t = "catch";
                return t;
            } finally {
                t = "finally";
            }
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            System.out.print(TryCatchFinally.test());
        }
    
    }

首先程序执行try语句块，把变量t赋值为try，由于没有发现异常，接下来执行finally语句块，把变量t赋值为finally，然后return t，则t的值是finally，最后t的值就是finally，程序结果应该显示finally，但是实际结果为try。为什么会这样，我们不妨先看看这段代码编译出来的class对应的字节码，看虚拟机内部是如何执行的。

我们用javap -verbose TryCatchFinally 来显示目标文件(.class文件)字节码信息

*  系统运行环境：mac os lion系统 64bit
 *  jdk信息：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)

编译出来的字节码部分信息，我们只看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
        8    13   Class java/lang/Exception
        8    24   any
       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
         27      0    t Ljava/lang/String;
         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信息，这里面定义了两个变量 一个是t String类型,一个是e Exception 类型

接下来看Code部分

第\[0-2\]行，给第0个变量赋值“”，也就是String t=""；

第\[3-6\]行，也就是执行try语句块 赋值语句 ，也就是 t = "try";

第7行，重点是第7行，把第s对应的值"try"付给第三个变量，但是这里面第三个变量并没有定义,这个比较奇怪

第\[8-10\] 行，对第0个变量进行赋值操作，也就是t="finally"

第\[11-12\]行，把第三个变量对应的值返回

通过字节码，我们发现，在try语句的return块中，return 返回的引用变量（t 是引用类型）并不是try语句外定义的引用变量t，而是系统重新定义了一个局部引用t’，这个引用指向了引用t对应的值，也就是try ，即使在finally语句中把引用t指向了值finally，因为return的返回引用已经不是t ，所以引用t的对应的值和try语句中的返回值无关了。

**下面在看一个例子：（例2）**

public class TryCatchFinally {
    
        @SuppressWarnings("finally")
        public static final String test() {
            String t = "";
    
            try {
                t = "try";
                return t;
            } catch (Exception e) {
                // result = "catch";
                t = "catch";
                return t;
            } finally {
                t = "finally";
                return t;
            }
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            System.out.print(TryCatchFinally.test());
        }
    
    }

这里稍微修改了 第一段代码，只是在finally语句块里面加入了 一个 return t 的表达式。

按照第一段代码的解释，先进行try\{\}语句，然后在return之前把当前的t的值try保存到一个变量t'，然后执行finally语句块，修改了变量t的值，在返回变量t。

这里面有两个return语句，但是程序到底返回的是try 还是 finally。接下来我们还是看字节码信息

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
        9     9   Class java/lang/Exception
       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
         19      0    t Ljava/lang/String;
         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 */

这段代码翻译出来的字节码和第一段代码完全不同，还是继续看code属性

第\[0-2\]行、\[3-5\]行第一段代码逻辑类似，就是初始化t，把try中的t进行赋值try

第6行，这里面跳转到第17行，\[17-19\]就是执行finally里面的赋值语句，把变量t赋值为finally，然后返回t对应的值

我们发现try语句中的return语句给忽略。可能jvm认为一个方法里面有两个return语句并没有太大的意义，所以try中的return语句给忽略了，直接起作用的是finally中的return语句，所以这次返回的是finally。

**接下来在看看复杂一点的例子：（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());
        }
    
    }

这里面try语句里面会抛出 java.lang.NumberFormatException，所以程序会先执行catch语句中的逻辑，t赋值为catch，在执行return之前，会把返回值保存到一个临时变量里面t '，执行finally的逻辑，t赋值为finally，但是返回值和t'，所以变量t的值和返回值已经没有关系了，返回的是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());
        }
    
    }

这个和例2有点类似，由于try语句里面抛出异常，程序转入catch语句块，catch语句在执行return语句之前执行finally，而finally语句有return,则直接执行finally的语句值，返回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());
        }
    
    }

这个例子在catch语句块添加了Integer.parser(null)语句，强制抛出了一个异常。然后finally语句块里面没有return语句。继续分析一下，由于try语句抛出异常，程序进入catch语句块，catch语句块又抛出一个异常，说明catch语句要退出，则执行finally语句块，对t进行赋值。然后catch语句块里面抛出异常。结果是抛出java.lang.NumberFormatException异常

**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());
        }
    
    }

这个例子和上面例子中唯一不同的是，这个例子里面finally 语句里面有return语句块。try catch中运行的逻辑和上面例子一样，当catch语句块里面抛出异常之后，进入finally语句快，然后返回t。则程序忽略catch语句块里面抛出的异常信息，直接返回t对应的值 也就是finally。方法不会抛出异常

**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());
        }
    
    }

这个例子里面catch语句里面catch的是NPE异常，而不是java.lang.NumberFormatException异常，所以不会进入catch语句块，直接进入finally语句块，finally对s赋值之后，由try语句抛出java.lang.NumberFormatException异常。

**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的逻辑相同，try语句执行完成执行finally语句，finally赋值s 并且返回s ，最后程序结果返回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());
        }
    
    }

这个例子中，对finally语句中添加了String.valueOf(null), 强制抛出NPE异常。首先程序执行try语句，在返回执行，执行finally语句块，finally语句抛出NPE异常，整个结果返回NPE异常。

对以上所有的例子进行总结

1.  try、catch、finally语句中，在如果try语句有return语句，则返回的之后当前try中变量此时对应的值，此后对变量做任何的修改，都不影响try中return的返回值
2.  如果finally块中有return 语句，则返回try或catch中的返回语句忽略。
3.  如果finally块中抛出异常，则整个try、catch、finally块中抛出异常

所以使用try、catch、finally语句块中需要注意的是

1.  尽量在try或者catch中使用return语句。通过finally块中达到对try或者catch返回值修改是不可行的。
2.  finally块中避免使用return语句，因为finally块中如果使用return语句，会显示的消化掉try、catch块中的异常信息，屏蔽了错误的发生
3.  finally块中避免再次抛出异常，否则整个包含try语句块的方法回抛出异常，并且会消化掉try、catch块中的异常