编程语言

JVM学习笔记5：异常处理

异常的分类

  • 显式：主体是应用程序，它指的是在程序中使用“throw”关键字，手动将异常实例抛出。
  • 隐式：主体则是 Java 虚拟机，它指的是 Java 虚拟机在执行过程中，碰到无法继续执行的异常状态，自动抛出异常。举例来说，Java 虚拟机在执行读取数组操作时，发现输入的索引值是负数，故而抛出数组索引越界异常（ArrayIndexOutOfBoundsException）。

异常的使用

  • 和C#一样使用try-catch-finally语法
  • try中出异常执行catch，然后执行finally
  • catch中出异常依旧走finally，但是最后还是会throw catch中的异常。
  • finally 代码块也触发了异常，那么只好中断当前 finally 代码块的执行，并往外抛异常。
  • catch用法与C#完全一样，可以定义多个catch块来监听不同的异常类型。同样，前面的 catch 代码块所捕获的异常类型不能覆盖后边的，否则编译器会报错。
  • catch也是会逐层去找的，也就是说一个函数如果没有catch到，那么会去到调用这个函数的代码块去找。理论上main加个catch应该可以hold住所有。

异常的JVM实现

  • 从字节码角度看每个函数后面有一个异常处理表。
  • from 指针和 to 指针分别为 0 和 3，代表它的监控范围从索引为 0 的字节码开始，到索引为 3 的字节码结束（不包括 3）。该条目的 target 指针是 6，代表这个异常处理器从索引为 6 的字节码开始。条目的最后一列，代表该异常处理器所捕获的异常类型正是 Exception。
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public static void main(String[] args) {
  try {
    mayThrowException();
  } catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
  }
}
// 对应的 Java 字节码
public static void main(java.lang.String[]);
  Code:
    0: invokestatic mayThrowException:()V
    3: goto 11
    6: astore_1
    7: aload_1
    8: invokevirtual java.lang.Exception.printStackTrace
   11: return
  Exception table:
    from  to target type
      0   3   6  Class java/lang/Exception  // 异常表条目
  • try-catch-finally的字节码。从这个代码中可以看到为何finally块会执行呢？就是因为finally块被嵌入到了try\catch里面。 最后如果
  • 下面这个图很形象的反应了代码

image

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public class Foo {
  private int tryBlock;
  private int catchBlock;
  private int finallyBlock;
  private int methodExit;
 
  public void test() {
    try {
      tryBlock = 0;
    } catch (Exception e) {
      catchBlock = 1;
    } finally {
      finallyBlock = 2;
    }
    methodExit = 3;
  }
}
 
 
$ javap -c Foo
...
  public void test();
    Code:
       0: aload_0
       1: iconst_0
       2: putfield      #20                 // Field tryBlock:I
       5: goto          30
       8: astore_1
       9: aload_0
      10: iconst_1
      11: putfield      #22                 // Field catchBlock:I
      14: aload_0
      15: iconst_2
      16: putfield      #24                 // Field finallyBlock:I
      19: goto          35
      22: astore_2
      23: aload_0
      24: iconst_2
      25: putfield      #24                 // Field finallyBlock:I
      28: aload_2
      29: athrow                            // catch块如果也异常了
      30: aload_0
      31: iconst_2
      32: putfield      #24                 // Field finallyBlock:I
      35: aload_0
      36: iconst_3
      37: putfield      #26                 // Field methodExit:I
      40: return
    Exception table:
       from    to  target type
           0     5     8   Class java/lang/Exception
           0    14    22   any
 
  ...
  • 需要注意的是如果catch块异常了，最后的finally捕获的是新异常。

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public class Foo implements AutoCloseable {
  private final String name;
  public Foo(String name) { this.name = name; }
 
  @Override
  public void close() {
    throw new RuntimeException(name);
  }
 
  public static void main(String[] args) {
    try (Foo foo0 = new Foo("Foo0"); // try-with-resources
         Foo foo1 = new Foo("Foo1");
         Foo foo2 = new Foo("Foo2")) {
      throw new RuntimeException("Initial");
    }
  }
}
  • 这个就是java版的using
# Java
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