try-catch-finally 和 return 是怎么执行的？

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 return 和 finally 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。