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阿里小哥带你玩转JVM:揭秘try-catch-finally在JVM底层都干了些啥?

2019.05.23 22:19 867浏览

作者:李瑞杰

目前就职于阿里巴巴,狂热JVM爱好者

让我们准备一个函数:

https://img2.mukewang.com/5ce6aad70001e3ce04820279.jpg

然后,反编译他的字节码:

https://img3.mukewang.com/5ce6aaf50001b0c106760580.jpg

首先我们介绍异常表:在编译生成的字节码中,每个方法都附带一个异常表。

异常表中的每一个条目代表一个异常处理器,并且由 from 指针、to 指针、target 指针以及所捕获的异常类型构成。这些指针的值是字节码索引用以定位字节码。

下图就是我特别指出的JVM字节码中的异常表部分。

    https://img4.mukewang.com/5ce6ab060001d3b304850150.jpg

我们来分析一下这几个语句的执行流程,首先执行:

https://img2.mukewang.com/5ce6ab3800016e5202960101.jpg

这相当于执行:

https://img3.mukewang.com/5ce6ab490001ed7f01630038.jpg  

再来:

https://img3.mukewang.com/5ce6ab5a00016ea401490070.jpg

上图相当于执行

    https://img3.mukewang.com/5ce6ab670001caf101810053.jpg

有人问:try去哪了?

我马上就要介绍。此时idiv执行完就有异常了,有异常了先找异常表。

     https://img3.mukewang.com/5ce6ab750001a0c705320133.jpg

我再贴一下异常表,他是怎么搜索的呢?

当程序触发异常时,Java 虚拟机会从上至下遍历异常表中的所有条目。

当触发异常的字节码的索引值在某个异常表条目的监控范围内,Java 虚拟机会判断所抛出的异常和该条目想要捕获的异常是否匹配。

如果匹配,Java 虚拟机会将控制流转移至该条目 target 指针指向的字节码。

我们看 ,是第四个索引指向的字节码出了问题,显然,此时应该匹配红线这一条记录,从而跳转到第14个索引的字节码。

   https://img4.mukewang.com/5ce6ab83000172f204810131.jpg   

我们看他怎么做的?

https://img1.mukewang.com/5ce6ab920001d25706820113.jpg 

new出一个RuntimeException并抛出,它就是

  https://img1.mukewang.com/5ce6ab9e0001ab6a03610073.jpg

这一句,按照我们刚才的流程,此时依然需要找到这个RuntimeException在哪个异常表的条目中

   https://img.mukewang.com/5ce6abac0001f43605220158.jpg

此时匹配到异常表的条目,跳转到字节码索引23
   https://img3.mukewang.com/5ce6abba0001cccb06820125.jpg 

继续抛出RuntimeExcpetion,可以注意到 这实际上对应了
https://img1.mukewang.com/5ce6abc80001682603510102.jpg

这个语句,于是我们可以知道,在三个都出现异常的情况下,实际上最终向外抛出的异常是finally里面的异常。

可以看到当31索引处调用athrow语句抛出异常时,此时异常表没有任何一个条目能够匹配该异常,此时怎么办呢?

https://img2.mukewang.com/5ce6abd50001531205070138.jpg 

如果遍历完所有异常表条目,Java 虚拟机仍未匹配到异常处理器,那么它会弹出当前方法对应的 Java 栈帧,并且在调用者中重复上述操作。

在最坏情况下,Java 虚拟机需要遍历当前线程 Java 栈上所有方法的异常表

事实上分析以上的整体的全部语句你可以发现,jvm层面有真正的finally吗?

没有

现在的做法是,复制 finally 代码块的内容,分别放在 try-catch 代码块所有正常执行路径以及异常执行路径的出口中。无论是否出现异常,确保一定会执行finally语句。

刚才catch出了异常,依然执行finally语句就可以发现这一点。至于其他路径,大家可以自行验证。我就在这里抛砖引玉了。 

至于为什么2-6发生任何异常都跳转到23?大家可以自己想一下这个问题。

我就提示一点 2-6 target为14的条目代表的catch是不能捕获所有异常的,但是你要确保finally的语句能够执行。而2-6恰巧是try语句块的内容。23这个索引恰巧是finally语句的一份复制。


END

石杉的架构笔记(id:shishan100)                       
作者:中华石杉,多年BAT架构经验倾囊相授 


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