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  • 面试官太难伺候?一个try-catch问出这么多花样

哈喽大家好,我是阿Q!

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......

我觉得应该是面试官在面试的过程中看大家背的八股文都如出一辙,觉得没有问的必要,便拐着弯的考大家的理解。今天趁着B哥也在,我们就来好好总结一下TCF相关的知识点,期待下次与面试官对线五五开!

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trycatch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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