深入解析Java异常中的陷阱

Java的异常,在我们编写代码的过程中非常的常见,并且我们通常按照固定的范式去写它:

try {
    ....
} catch( e ) {
    ...
} finally {}

那么,这么写会有什么样的陷阱呢？我们来看下一个简单的例子:

public static int testTryCatch() {
        try {
            int i = 1/0;
        } catch(Exception e) { //2
            return 1;
        }finally{
            return 2;
        }
    }

这个函数的返回值会是多少呢？有人说是1有人说是2?实际上,我们在控制台输出的时候会输出一个2,也就是说exception代码块中的代码并没有返回。这又是为什么呢？Java的编译器到底做了什么呢？我们打开JVM的汇编码,跟踪一下最后编译器编译的结果:

Code:
      stack=2, locals=2, args_size=0
         0: iconst_0
         1: istore_0
         2: iconst_1
         3: iconst_0
         4: idiv     //throw exception
         5: istore_0     //code int i = 1/0;
         6: goto          14
         9: astore_1
        10: goto          14
        13: pop
        14: iconst_2 //return 2;
        15: ireturn
      Exception table:
         from    to  target type
             2     6     9   Class java/lang/Exception
             2    13    13   any

我们看到,由于我们代码中使用了一个i变量和一个Exception变量,因此我们将使用两个局部变量(但实际上由于i变量的作用域,根本没有必要用到两个局部变量,实际上用一个slot就能解决问题)。在代码第4行的位置,idiv指令发生了异常,按照异常处理表的指引"2 6 9 Class java/lang/Exception",代码将跳转到第9行:

9: astore_1  //存入一个Exception对象到局部变量中
10: goto          14 //跳转到14行中

我们发现,实际上,当程序抛出异常的时候,如果发现finally有return指令的时候,会cancel掉exception块中的return指令。

我们再看下另外一个例子:

        try {
            int i = 1/0;
            return 10;
        } catch(Exception e) { //2
            obj.v= 2;
            return obj.v;
        }finally{
            obj.v= 3;
        }

在finally语句块中并不存在return指令,并且,在Exception语句块中,返回了obj.v成员。如果finally语句块在return指令之前执行,那么我们将得到结果3。但实际上,我们得到的结果是2，但是obj.v的值是3。这似乎也合理,但是编译器到底是怎么做的呢？

 Code:
      stack=2, locals=4, args_size=1
         0: iconst_1
         1: iconst_0
         2: idiv   //1/0
         3: istore_1     // int i = 1/0
         4: aload_0
         5: iconst_3
         6: putfield      #29                 // Field Demo$Obj.v:I
         9: bipush        10
        11: ireturn
        12: astore_1  //存入Exception变量
        13: aload_0
        14: iconst_2
        15: putfield      #29                 // Field Demo$Obj.v:I
        18: aload_0     
        19: getfield      #29                 // Field Demo$Obj.v:I  //obj.v = 2
        22: istore_3   //将obj.v的值存入第四个局部变量中去
        23: aload_0
        24: iconst_3
        25: putfield      #29                 // Field Demo$Obj.v:I
        28: iload_3
        29: ireturn
        .....
      Exception table:
         from    to  target type
             0     4    12   Class java/lang/Exception
             0     4    30   any
            12    23    30   any

我们看到,这个指令集合很特殊,为什么呢？因为实际上我们只用到了3个局部变量,但是它却给你生成了四个局部变量。而这第四个局部变量就是这个代码的关键。当第二条指令"idiv"发生异常的时候,按照异常表的指示,我们将跳转到12行,按照指令的指示,会先将一个2存入obj变量的v属性中去,然后将该变量值存入slot 3所对应的局部变量中去。这时候,根据24行代码的指示,将常量3存入obj.v中,然后从局部变量[3]中取出值,作为返回值,返回给上层。