用 bytecode 来看 try-catch-finally 和 return

Posted by liangfei on 2014-10-19

最近一直在看Java虚拟机规范,发现直接分析bytecode更能加深对Java语言的理解。
之前看过一篇关于 returnfinally 执行顺序的文章,仅在 Java 的语言层面做了分析,其实我倒觉得直接看 bytecode 可能来的更清晰一点。

先看一个只有 try-finally,没有 catch 的例子。

try - finally

public class ExceptionTest {
public void tryFinally() {
try {
tryItOut();
} finally {
wrapItUp();
}
}


// auxiliary methods
public void tryItOut() { }

public void wrapItUp() {}
}

通过 javap -c ExceptionTest 来查看它的字节码。

public void tryFinally();
Code:
0: aload_0
1: invokevirtual #2 // Method tryItOut:()V
4: aload_0
5: invokevirtual #3 // Method wrapItUp:()V
8: goto 18
11: astore_1
12: aload_0
13: invokevirtual #3 // Method wrapItUp:()V
16: aload_1
17: athrow
18: return
Exception table:
from to target type
0 4 11 any

如果没有抛出异常,那么它的执行顺序为

0: aload_0
1: invokevirtual #2 // Method tryItOut:()V
4: aload_0
5: invokevirtual #3 // Method wrapItUp:()V
18: return

如果抛出了异常,JVM 会在

Exception table:
from to target type
0 4 11 any

中进行控制跳转。如果是位于0到4字节之间的命令抛出了任何类型(any type)的异常,会跳转到11字节处继续运行。

11: astore_1
12: aload_0
13: invokevirtual #3
16: aload_1
17: athrow

astore_1会把抛出的异常对象保存到local variable数组的第二个元素。下面两行指令用来调用成员方法wrapItUp。

12: aload_0
13: invokevirtual #3

最后通过

16: aload_1
17: athrow

重新抛出异常。

通过以上分析可以得出结论:

在try-finally中,try块中抛出的异常会首先保存在local variable中,然后执行finally块,执行完毕后重新抛出异常。

如果我们把代码修改一下,在try块中直接return。

try - return - finally

public void tryFinally() {
try {
tryItOut();
return;
} finally {
wrapItUp();
}
}

”反汇编“一下:

 0: aload_0
1: invokevirtual #2 // Method tryItOut:()V
4: aload_0
5: invokevirtual #3 // Method wrapItUp:()V
8: return
9: astore_1
10: aload_0
11: invokevirtual #3 // Method wrapItUp:()V
14: aload_1
15: athrow

可以看出finally块的代码仍然被放到了return之前。

如果try块中有return statement,一定是finally中的代码先执行,然后return。

JVM规范是这么说的:

Compilation of a try-finally statement is similar to that of try-catch. Pior to transferring control outside thetry statement, whether that transfer is normal or abrupt, because an exception has been thrown, thefinally clause must first be execute.
try - catch - finally

给上面的代码加一个catch块

public void tryCatchFinally() {
try {
tryItOut();
} catch (TestExc e) {
handleExc(e);
} finally {
wrapItUp();
}
}

javap一下

public void tryCatchFinally();
Code:
0: aload_0
1: invokevirtual #2
4: aload_0
5: invokevirtual #3
8: goto 31
11: astore_1
12: aload_0
13: aload_1
14: invokevirtual #5
17: aload_0
18: invokevirtual #3
21: goto 31
24: astore_2
25: aload_0
26: invokevirtual #3
29: aload_2
30: athrow
31: return
Exception table:
from to target type
0 4 11 Class TestExc
0 4 24 any
11 17 24 any

通过Exception table可以看出:

  • catch监听 0 ~ 4 字节类型为TextExc的异常。
  • finally为 0 ~ 4 以及 11 ~ 17 字节任何类型的异常。

也就说 catch block 本身也在 finally block 的管辖范围之内。如果catch block 中有 return statement,那么也一定是在 finally block 之后执行。


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