你真的理解 Java 中的 try_catch_finally 嗎？

  • 2019 年 10 月 5 日
  • 筆記
Java知己

try…catch…finally恐怕是大家再熟悉不過的語句了，而且感覺用起來也是很簡單，邏輯上似乎也是很容易理解。不過，我親自體驗的「教訓」告訴我，這個東西可不是想像中的那麼簡單、聽話。不信？

看幾個例子，回顧一下執行順序

例子 1 無異常，finally 中的 return 會導致提前返回

public static String test() {      try {          System.out.println("try");          return "return in try";      } catch(Exception e) {          System.out.println("catch");          return "return in catch";      } finally {          System.out.println("finally");          return "return in finally";      }  }

調用 test() 的結果：

try  finally  return in finally

例子 2 無異常，try 中的 return 會導致提前返回

public static String test() {      try {          System.out.println("try");          return "return in try";      } catch(Exception e) {          System.out.println("catch");      } finally {          System.out.println("finally");      }      return "return in function";  }

調用 test() 的結果：

try  finally  return in try

例子 3 有異常，finally 中的 return 會導致提前返回

public static String test() {          try {              System.out.println("try");              throw new Exception();          } catch(Exception e) {              System.out.println("catch");              return "return in catch";          } finally {              System.out.println("finally");              return "return in finally";          }      }

調用 test() 的結果：

try  catch  finally  return in finally

例子 4 有異常，catch 中的 return 會導致提前返回

public static String test() {      try {          System.out.println("try");          throw new Exception();      } catch(Exception e) {          System.out.println("catch");          return "return in catch";      } finally {          System.out.println("finally");      }  }

調用 test() 的結果：

try  catch  finally  return in catch

例子 4 有異常，不會提前返回

public static String test() {      try {          System.out.println("try");          throw new Exception();      } catch(Exception e) {          System.out.println("catch");      } finally {          System.out.println("finally");      }      return "return in function";  }

調用 test() 的結果：

try  catch  finally  return in function

小結

上面這幾個例子，大多數人已經非常了解。同時也衍生出一些理論，比如不要在 finally 中 return 等，不再贅述。

再看幾個例子，返回值是否符合你的預期？

例子 1

public static int test() {      try {          return 1;      } finally {          return 2;      }  }

返回值：2

說明：與我們上面的例子一致，finally 中的 return 導致提前返回，try 中的 return1 不會被執行。

附編譯後的程式碼：

public static int test() {      try {          boolean var0 = true;          return 2;      } finally {          ;      }  }

可以看到編譯器做過優化，同時驗證了 boolean 類型在底層是用 int 實現的，但注意你在源碼中直接給 int 行賦值 true 或 false 是不被允許的。

例子 2

public static int test() {      int i;      try {          i = 3;      } finally {          i = 5;      }      return i;  }

返回值：5

說明：執行 try 中的程式碼後，再執行 finally 中的程式碼，最終 i 被賦值為 5，最後返回

附編譯後的程式碼：

public static int test() {      boolean var0 = true;      byte i;      try {          var0 = true;      } finally {          i = 5;      }      return i;  }

同樣可以看出，編譯器做了一些優化。

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例子 3

public static int test() {      int i = 1;      try {          i = 3;          return i;      } finally {          i = 5;      }  }

返回值：3

這個例子稍微有點意思，按我們通常的思維，應該還是返回 5，畢竟 finally 中把 i 賦值為 5 了嘛，然後由 try 中的 return 返回。然而很不幸，返回值是 3。

為什麼呢？先看一下編譯後的程式碼：

public static int test() {      boolean var0 = true;      byte var1;      try {          int i = 3;          var1 = i;      } finally {          var0 = true;      }      return var1;  }

我們會發現，finally 中的程式碼塊不起作用。不知你是否想起一點：Java 中是按值傳遞的，finally 中的 i 只是一個局部變數，finally 塊執行完畢後，局部變數便不復存在。

接著看例子：

例子 4

public static List test() {      List<Integer> list = new ArrayList<>();      try {          list.add(1);          return list;      } finally {          list.add(2);      }  }

返回：包含 1 和 2 兩個元素的 List 對象。

說明：這個例子中，基本類型 int 被替換為引用類型 List，雖然 list 是按值傳遞，但它內部的狀態可變（體現在這裡，就是可以 add 元素）。擴展：finally 只能保證對象本身不可變，但無法保證對象內部狀態不可變。

附編譯後的程式碼：

public static List test() {      ArrayList list = new ArrayList();      ArrayList var1;      try {          list.add(1);          var1 = list; // 執行這一步操作後，var1和list指向同一個對象      } finally {          list.add(2);      }      return var1;  }

你現在應該覺得自己理解了，那麼再來看兩個例子：

例子 5

public static int test() {       try {           System.exit(0);       } finally {           return 2;       }   }

該函數沒有返回值。原因：jvm 提前退出了。

附編譯後的程式碼：

public static int test() {      try {          System.exit(0);          return 2;      } finally {          ;      }  }

例子 6

public static int test() {      try {          while(true) {             System.out.println("Infinite loop.");          }      } finally {          return 2;      }  }

由於 try 中的無限循環阻塞，永遠執行不到 finally 中的程式碼塊。

附編譯後的程式碼：

public static int test() {      try {          while(true) {              System.out.println("Infinite loop.");          }      } finally {          ;      }  }

小結

為了方便說明，只舉了 finally 程式碼塊的例子，catch 程式碼塊是類似的。

總結

執行順序：

　　1. try 程式碼塊中 return 前面的部分 　　2. catch 程式碼塊中 return 前面的部分 　　3. finally 程式碼塊中 return 前面的部分 　　4. finally 的 return 或 catch 的 return 或 try 的 return。若前面的 return 被執行，會導致提前返回，同時後面的 return 被忽略。 　　5. 方法的其他部分

變數：

　　注意 Java 的按值傳遞規則

特殊情況：

　　注意 finally 不會被執行的情況　　 

「不積跬步，無以至千里」，希望未來的你能：有夢為馬 隨處可棲！加油，少年！

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