java中關于try、catch、finally中的細節分析

看了一位博友的一片文章，講解的是關于java中關于try、catch、finally中一些問題

下面看一個例子（例1），來講解java里面中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) {
			// result = "catch";
			t = "catch";
			return t;
		} finally {
			t = "finally";
		}
	}

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

}

　　首先程序執行try語句塊，把變量t賦值為try，由于沒有發現異常，接下來執行finally語句塊，把變量t賦值為finally，然后return t，則t的值是finally，最后t的值就是finally，程序結果應該顯示finally，但是實際結果為try。為什么會這樣，我們不妨先看看這段代碼編譯出來的class對應的字節碼，看虛擬機內部是如何執行的。

我們用javap -verbose TryCatchFinally 來顯示目標文件(.class文件)字節碼信息

系統運行環境：mac os lion系統 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)

編譯出來的字節碼部分信息，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信息，這里面定義了兩個變量一個是t String類型,一個是e Exception 類型

接下來看Code部分

第[0-2]行，給第0個變量賦值“”，也就是String t=""；

第[3-6]行，也就是執行try語句塊賦值語句，也就是 t = "try";

第7行，重點是第7行，把第s對應的值"try"付給第三個變量，但是這里面第三個變量并沒有定義,這個比較奇怪

第[8-10] 行，對第0個變量進行賦值操作，也就是t="finally"

第[11-12]行，把第三個變量對應的值返回

通過字節碼，我們發現，在try語句的return塊中，return 返回的引用變量（t 是引用類型）并不是try語句外定義的引用變量t，而是系統重新定義了一個局部引用t’，這個引用指向了引用t對應的值，也就是try ，即使在finally語句中把引用t指向了值finally，因為return的返回引用已經不是t ，所以引用t的對應的值和try語句中的返回值無關了。

下面在看一個例子：（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 }

這里稍微修改了第一段代碼，只是在finally語句塊里面加入了一個 return t 的表達式。

按照第一段代碼的解釋，先進行try{}語句，然后在return之前把當前的t的值try保存到一個變量t'，然后執行finally語句塊，修改了變量t的值，在返回變量t。

這里面有兩個return語句，但是程序到底返回的是try 還是 finally。接下來我們還是看字節碼信息

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
     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 */

這段代碼翻譯出來的字節碼和第一段代碼完全不同，還是繼續看code屬性

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

第6行，這里面跳轉到第17行，[17-19]就是執行finally里面的賦值語句，把變量t賦值為finally，然后返回t對應的值

我們發現try語句中的return語句給忽略。可能jvm認為一個方法里面有兩個return語句并沒有太大的意義，所以try中的return語句給忽略了，直接起作用的是finally中的return語句，所以這次返回的是finally。

接下來在看看復雜一點的例子：（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());
    }

}

這里面try語句里面會拋出 java.lang.NumberFormatException，所以程序會先執行catch語句中的邏輯，t賦值為catch，在執行return之前，會把返回值保存到一個臨時變量里面t '，執行finally的邏輯，t賦值為finally，但是返回值和t'，所以變量t的值和返回值已經沒有關系了，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());
    }

}

這個和例2有點類似，由于try語句里面拋出異常，程序轉入catch語句塊，catch語句在執行return語句之前執行finally，而finally語句有return,則直接執行finally的語句值，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());
    }

}

這個例子在catch語句塊添加了Integer.parser(null)語句，強制拋出了一個異常。然后finally語句塊里面沒有return語句。繼續分析一下，由于try語句拋出異常，程序進入catch語句塊，catch語句塊又拋出一個異常，說明catch語句要退出，則執行finally語句塊，對t進行賦值。然后catch語句塊里面拋出異常。結果是拋出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，這個例子里面finally 語句里面有return語句塊。try catch中運行的邏輯和上面例子一樣，當catch語句塊里面拋出異常之后，進入finally語句快，然后返回t。則程序忽略catch語句塊里面拋出的異常信息，直接返回t對應的值也就是finally。方法不會拋出異常

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());
    }

}

這個例子里面catch語句里面catch的是NPE異常，而不是java.lang.NumberFormatException異常，所以不會進入catch語句塊，直接進入finally語句塊，finally對s賦值之后，由try語句拋出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語句執行完成執行finally語句，finally賦值s 并且返回s ，最后程序結果返回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());
    }

}

這個例子中，對finally語句中添加了String.valueOf(null), 強制拋出NPE異常。首先程序執行try語句，在返回執行，執行finally語句塊，finally語句拋出NPE異常，整個結果返回NPE異常。

對以上所有的例子進行總結

1 try、catch、finally語句中，在如果try語句有return語句，則返回的之后當前try中變量此時對應的值，此后對變量做任何的修改，都不影響try中return的返回值

2 如果finally塊中有return 語句，則返回try或catch中的返回語句忽略。

3 如果finally塊中拋出異常，則整個try、catch、finally塊中拋出異常

所以使用try、catch、finally語句塊中需要注意的是

1 盡量在try或者catch中使用return語句。通過finally塊中達到對try或者catch返回值修改是不可行的。

2 finally塊中避免使用return語句，因為finally塊中如果使用return語句，會顯示的消化掉try、catch塊中的異常信息，屏蔽了錯誤的發生

3 finally塊中避免再次拋出異常，否則整個包含try語句塊的方法回拋出異常，并且會消化掉try、catch塊中的異常

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