好难啊……一个 try-catch 问出这么多花样
作者 | 阿Q
来源 | 阿Q说代码
刚刚面试回来的B哥又在吐槽了:现在的面试官太难伺候了,放着好好的堆、栈、方法区不问,上来就让我从字节码角度给他分析一下try-catch-finally
(以下简称TCF)的执行效率.....
今天我们就来好好总结一下~
环境准备:IntelliJ IDEA 2020.2.3、JDK 1.8.0_181
执行顺序
我们先来写一段简单的代码:
public static int test1() {int x = 1;try {return x;} finally {x = 2;}
}
答案是1不是2,你答对了吗?
大家都知道在TCF中,执行到return
的时候会先去执行finally
中的操作,然后才会返回来执行return
,那这里为啥会是1呢?我们来反编译一下字节码文件。
命令:javap -v xxx.class
字节码指令晦涩难懂,那我们就用图解的方式来解释一下(我们先只看前7行指令):首先执行 int x = 1;
然后我们需要执行try
中的return x;
此时并不是真正的返回x
的值,而是将x
的值存到局部变量表中作为临时存储变量进行存储,也就是对该值进行保护操作。
最后进入finally
中执行x=2;
此时虽然x
已经被赋值为2了,但是由于刚才的保护操作,在执行真正的return
操作时,会将被保护的临时存储变量入栈返回。
为了更好的理解上述操作,我们再来写一段简单代码:
public static int test2() {int x = 1;try {return x;} finally {x = 2;return x;}
}
大家思考一下执行结果是几?答案是2不是1。
我们再来看下该程序的字节码指令
通过对比发现,第6行一个是iload_1
,一个是iload_0
,这是由什么决定的呢?原因就是我们上边提到的保护机制,当在finally
中存在return
语句时,保护机制便会失效,转而将变量的值入栈并返回。
小结
return
的执行优先级高于finally
的执行优先级,但是return
语句执行完毕之后并不会马上结束函数,而是将结果保存到栈帧中的局部变量表中,然后继续执行finally
块中的语句;如果
finally
块中包含return
语句,则不会对try
块中要返回的值进行保护,而是直接跳到finally
语句中执行,并最后在finally
语句中返回,返回值是在finally
块中改变之后的值;
finally 为什么一定会执行
细心地小伙伴应该能发现,上边的字节码指令图中第4-7行和第9-12行的字节码指令是完全一致的,那么为什么会出现重复的指令呢?
首先我们来分析一下这些重复的指令都做了些什么操作,经过分析发现它们就是x = 2;return x;
的字节码指令,也就是finally
代码块中的代码。由此我们有理由怀疑如果上述代码中加入catch
代码块,finally
代码块对应的字节码指令也会再次出现。
public static int test2() {int x = 1;try {return x;} catch(Exception e) {x = 3;} finally {x = 2;return x;}
}
反编译之后
果然如我们所料,重复的字节码指令出现了三次。让我们回归到最初的问题上,为什么finally
代码的字节码指令会重复出现三次呢?
原来是JVM
为了保证所有异常路径和正常路径的执行流程都要执行finally
中的代码,所以在try
和catch
后追加上了finally
中的字节码指令,再加上它自己本身的指令,正好三次。这也就是为什么finally
一定会执行的原因。
finally一定会执行吗?
为什么上边已经说了finally
中的代码一定会执行,现在还要再多此一举呢?请
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