【知识积累】try-catch-finally+return总结
一、前言
对于找Java相关工作的读者而言，在笔试中肯定免不了遇到try-catch-finally + return的题型，需要面试这清楚返回值，这也是这篇博文产生的由来。本文将从字节码层面来解释为何不同的写法对应的返回结果不相同。当然在实际开发环境下不会这么抠知识点，但是掌握这种分析方法也未尝不可。对于没有此需求的读者大可略过此篇博文。
二、测试
首先进行一个小小的测试，有如下代码
package com.hust.grid.leesf.main; /**
* Created by LEESF on 2016/9/11.
*/
public class FinallyReturnTest {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(test1());
System.out.println(test2());
System.out.println(test3());
System.out.println(test4());
System.out.println(test5());
System.out.println(test6());
} /**
* 有异常抛出情况、try、catch、finally均有return语句
* @return
*/
public static int test1() {
int x = 0;
try {
int i = 0;
int j = 1;
int k = j / i;
return x;
} catch (Exception e) {
x = 1;
return x;
} finally {
x = 2;
return x;
}
} /**
* 无异常抛出情况、try、catch、finally均有return语句
* @return
*/
public static int test2() {
int x = 0;
try {
int i = 0;
int j = 1;
return x;
} catch (Exception e) {
x = 1;
return x;
} finally {
x = 2;
return x;
}
} /**
* 有异常抛出，try、catch均有return语句
* @return
*/
public static int test3() {
int x = 0;
try {
int i = 0;
int j = 1;
int k = j / i;
return x;
} catch (Exception e) {
x = 1;
return x;
} finally {
x = 2;
}
}
/**
* 无异常抛出，try、catch均有return语句
* @return
*/
public static int test4() {
int x = 0;
try {
int i = 0;
int j = 1;
return x;
} catch (Exception e) {
x = 1;
return x;
} finally {
x = 2;
}
}
/**
* 无异常抛出，try、方法最后均有return语句
* @return
*/
public static int test5() {
int x = 0;
try {
int i = 0;
int j = 1;
return x;
} catch (Exception e) {
x = 1;
} finally {
x = 2;
} return x;
} /**
* 有异常抛出，try、方法最后均有return语句
* @return
*/
public static int test6() {
int x = 0;
try {
int i = 0;
int j = 1;
int k = j / i;
return x;
} catch (Exception e) {
x = 1;
} finally {
x = 2;
}
return x;
}
}
有兴趣的读者可以自行测试一下，看能否很完整无误的写出正确答案。以上程序的运行结果如下
2
2
1
0
0
2
三、分析
针对上面的结果进行如下的分析。
使用javap -c FinallyReturnTest.class命令查看FinallyReturnTest的字节码，具体如下。
Compiled from "FinallyReturnTest.java"
public class com.hust.grid.leesf.main.FinallyReturnTest {
public com.hust.grid.leesf.main.FinallyReturnTest();
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":
()V
4: return public static void main(java.lang.String[]);
Code:
0: getstatic #2 // Field java/lang/System.out:Ljava/
io/PrintStream;
3: invokestatic #3 // Method test1:()I
6: invokevirtual #4 // Method java/io/PrintStream.printl
n:(I)V
9: getstatic #2 // Field java/lang/System.out:Ljava/
io/PrintStream;
12: invokestatic #5 // Method test2:()I
15: invokevirtual #4 // Method java/io/PrintStream.printl
n:(I)V
18: getstatic #2 // Field java/lang/System.out:Ljava/
io/PrintStream;
21: invokestatic #6 // Method test3:()I
24: invokevirtual #4 // Method java/io/PrintStream.printl
n:(I)V
27: getstatic #2 // Field java/lang/System.out:Ljava/
io/PrintStream;
30: invokestatic #7 // Method test4:()I
33: invokevirtual #4 // Method java/io/PrintStream.printl
n:(I)V
36: getstatic #2 // Field java/lang/System.out:Ljava/
io/PrintStream;
39: invokestatic #8 // Method test5:()I
42: invokevirtual #4 // Method java/io/PrintStream.printl
n:(I)V
45: getstatic #2 // Field java/lang/System.out:Ljava/
io/PrintStream;
48: invokestatic #9 // Method test6:()I
51: invokevirtual #4 // Method java/io/PrintStream.printl
n:(I)V
54: return public static int test1();
Code:
0: iconst_0
1: istore_0
2: iconst_0
3: istore_1
4: iconst_1
5: istore_2
6: iload_2
7: iload_1
8: idiv
9: istore_3
10: iload_0
11: istore 4
13: iconst_2
14: istore_0
15: iload_0
16: ireturn
17: astore_1
18: iconst_1
19: istore_0
20: iload_0
21: istore_2
22: iconst_2
23: istore_0
24: iload_0
25: ireturn
26: astore 5
28: iconst_2
29: istore_0
30: iload_0
31: ireturn
Exception table:
from to target type
2 13 17 Class java/lang/Exception
2 13 26 any
17 22 26 any
26 28 26 any public static int test2();
Code:
0: iconst_0
1: istore_0
2: iconst_0
3: istore_1
4: iconst_1
5: istore_2
6: iload_0
7: istore_3
8: iconst_2
9: istore_0
10: iload_0
11: ireturn
12: astore_1
13: iconst_1
14: istore_0
15: iload_0
16: istore_2
17: iconst_2
18: istore_0
19: iload_0
20: ireturn
21: astore 4
23: iconst_2
24: istore_0
25: iload_0
26: ireturn
Exception table:
from to target type
2 8 12 Class java/lang/Exception
2 8 21 any
12 17 21 any
21 23 21 any public static int test3();
Code:
0: iconst_0
1: istore_0
2: iconst_0
3: istore_1
4: iconst_1
5: istore_2
6: iload_2
7: iload_1
8: idiv
9: istore_3
10: iload_0
11: istore 4
13: iconst_2
14: istore_0
15: iload 4
17: ireturn
18: astore_1
19: iconst_1
20: istore_0
21: iload_0
22: istore_2
23: iconst_2
24: istore_0
25: iload_2
26: ireturn
27: astore 5
29: iconst_2
30: istore_0
31: aload 5
33: athrow
Exception table:
from to target type
2 13 18 Class java/lang/Exception
2 13 27 any
18 23 27 any
27 29 27 any public static int test4();
Code:
0: iconst_0
1: istore_0
2: iconst_0
3: istore_1
4: iconst_1
5: istore_2
6: iload_0
7: istore_3
8: iconst_2
9: istore_0
10: iload_3
11: ireturn
12: astore_1
13: iconst_1
14: istore_0
15: iload_0
16: istore_2
17: iconst_2
18: istore_0
19: iload_2
20: ireturn
21: astore 4
23: iconst_2
24: istore_0
25: aload 4
27: athrow
Exception table:
from to target type
2 8 12 Class java/lang/Exception
2 8 21 any
12 17 21 any
21 23 21 any public static int test5();
Code:
0: iconst_0
1: istore_0
2: iconst_0
3: istore_1
4: iconst_1
5: istore_2
6: iload_0
7: istore_3
8: iconst_2
9: istore_0
10: iload_3
11: ireturn
12: astore_1
13: iconst_1
14: istore_0
15: iconst_2
16: istore_0
17: goto 27
20: astore 4
22: iconst_2
23: istore_0
24: aload 4
26: athrow
27: iload_0
28: ireturn
Exception table:
from to target type
2 8 12 Class java/lang/Exception
2 8 20 any
12 15 20 any
20 22 20 any public static int test6();
Code:
0: iconst_0
1: istore_0
2: iconst_0
3: istore_1
4: iconst_1
5: istore_2
6: iload_2
7: iload_1
8: idiv
9: istore_3
10: iload_0
11: istore 4
13: iconst_2
14: istore_0
15: iload 4
17: ireturn
18: astore_1
19: iconst_1
20: istore_0
21: iconst_2
22: istore_0
23: goto 33
26: astore 5
28: iconst_2
29: istore_0
30: aload 5
32: athrow
33: iload_0
34: ireturn
Exception table:
from to target type
2 13 18 Class java/lang/Exception
2 13 26 any
18 21 26 any
26 28 26 any
}
针对上面的字节码，笔者并不打算从头开始分析，我们着重关心的几个test方法，有兴趣的读者可以参考博主之前写过JVM相关的文章来理解其他内容。传送门：点这里
3.1 test1方法分析
public static int test1();
Code:
0: iconst_0 // 常量0
1: istore_0 // 将常量0存在局部变量表的第一个slot，值得注意的是该方法为静态方法，所以局部变量表的第一个slot并非存储的this引用
2: iconst_0 // 常量0
3: istore_1 // 将常量0存在局部变量表的第二个slot
4: iconst_1 // 常量1
5: istore_2 // 将常量1存在局部变量表的第三个slot
6: iload_2 // 将局部变量表的第三个slot的值(1)放到栈顶
7: iload_1 // 将局部变量表的第二个slot的值(0)放到栈顶
8: idiv // 栈顶元素与次栈顶元素相除，次栈顶元素为除数
9: istore_3 // 将相除的结果保存在局部变量表的第四个slot
10: iload_0 // 将局部变量表的第一个slot的值(0)放到栈顶
11: istore 4 // 将栈顶元素放入局部变量表的第五个slot
13: iconst_2 // 常量2
14: istore_0 // 将常量2存在局部变量表的第一个slot
15: iload_0 // 将局部变量表的第一个slot的值(2)放到栈顶
16: ireturn // 将栈顶的元素返回(返回2)
17: astore_1 // 给catch中定义的Exception e赋值，存在第二个slot中
18: iconst_1 // 常量1
19: istore_0 // 将常量1存在局部变量表的第一个slot
20: iload_0 // 将局部变量表的第一个slot的值(1)放到栈顶
21: istore_2 // 将栈顶元素(1)存在局部变量表的第三个slot中
22: iconst_2 // 常量2
23: istore_0 // 将常量2保存在局部变量表的第一个slot中
24: iload_0 // 将局部变量表的第一个slot的值(2)放到栈顶
25: ireturn // 将栈顶的元素返回(返回2)
26: astore 5 // 给非Exception类型的异常赋值，存在局部变量表的第六个slot中
28: iconst_2 // 常量2
29: istore_0 // 将常量1存在局部变量表的第一个slot
30: iload_0 // 将局部变量表的第一个slot的值(2)放到栈顶
31: ireturn // 将站定的元素返回(返回2)
Exception table: // 异常表
from to target type
2 13 17 Class java/lang/Exception // 当2-13行(对应try语句块)发生属于Exception异常时，则转到17行处理(对应catch语句块)
2 13 26 any // 当2-13行(对应try语句块)发生属于非Exception异常时，则转到26行处理(对应finally语句块)
17 22 26 any // 当17-22行(对应catch语句块)发生异常时，则转到26行处理(对应finally语句块)
26 28 26 any // 当26-28行(对应finally语句块)发生异常时，则转到26行处理(对应finally语句块)
如上图所示，笔者对test1方法的每一条指令进行了详细的说明，可以看到，无论发生异常与否，最后返回的都是2（16行、25行、31行）。对于test2 -> test6方法，均可以依葫芦画瓢进行分析，然后得到返回值。
四、分析总结
无论发生异常与否，finally语句块一定在return之前执行。
以下结论基于如下前提：try的return语句在发生异常语句之后、方法有返回值。
① 当finally语句块中存在return语句时，此时无论是否发生异常，都以该return语句为准，其他的return语句将不起作用。
② 当发生异常时，try存在return语句，catch存在return语句，以catch中的return语句为准，此时在finally语句块中的修改将不起作用。
③ 当发生异常时，try存在return语句，catch不存在return语句，方法在最后存在return语句，以该return语句为准，此时在catch和finally的修改会起作用。
④ 不发生异常时，try存在return语句，不管是catch存在return语句还是方法最后存在return语句，都以try中的return语句为准，此时在catch、finally中的修改将不起作用。
五、总结
在平时要注意知识点的积累，清楚细小知识点背后的原理。也谢谢各位园友的观看~
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