問(wèn)題分析

finally語(yǔ)句塊一定會(huì)執(zhí)行嗎？

可能很多人第一反應(yīng)是肯定要執(zhí)行的，但仔細(xì)一想，如果一定會(huì)執(zhí)行的話(huà) 也就不會(huì)這么SB的問(wèn)了。

Demo1

public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println("return value of test(): " + test());
  }
  public static int test() {
    int i = 1;
    // if (i == 1) {
    // return 0;
    // }
    System.out.println("the previous statement of try block");
    i = i / 0;
    try {
      System.out.println("try block");
      return i;
    } finally {
      System.out.println("finally block");
    }
  }
}

Demo1的執(zhí)行結(jié)果如下：

the previous statement of try block
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
  at com.becoda.bkms.bus.basics.web.Test2.test(Test2.java:15)
  at com.becoda.bkms.bus.basics.web.Test2.main(Test2.java:5)

另外，如果去掉上例中的注釋?zhuān)瑘?zhí)行結(jié)果則是：

return value of test(): 0

以上兩種情況，finally語(yǔ)句塊都沒(méi)有執(zhí)行，說(shuō)明什么問(wèn)題？只有與finally相對(duì)應(yīng)的try語(yǔ)句塊得到執(zhí)行的情況下，finally語(yǔ)句塊才會(huì)執(zhí)行，而上面都是在try語(yǔ)句塊之前返回(return)或者拋出異常，所以try對(duì)應(yīng)的finally語(yǔ)句塊沒(méi)有執(zhí)行。那么，即使與finally相對(duì)應(yīng)的try語(yǔ)句塊得到執(zhí)行的情況下，finally語(yǔ)句塊一定會(huì)執(zhí)行嗎？但下面例子

Demo2

public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println("return value of test(): " + test());
  }
  public static int test() {
    int i = 1;
    try {
      System.out.println("try block");
      System.exit(0);
      return i;
    } finally {
      System.out.println("finally block");
    }
  }
}

Demo2的執(zhí)行結(jié)果如下：

try block

finally語(yǔ)句塊還是沒(méi)有執(zhí)行，為什么呢？因?yàn)槲覀冊(cè)趖ry語(yǔ)句塊中執(zhí)行了System.exit(0)語(yǔ)句，終止了Java虛擬機(jī)的運(yùn)行，雖然一般情況下我們不會(huì)這么干。還有情況是當(dāng)一個(gè)線(xiàn)程在執(zhí)行try語(yǔ)句塊或者catch語(yǔ)句塊時(shí)被打斷(interrupted)或者被終止(killed)，與其對(duì)應(yīng)的finally語(yǔ)句塊可能不會(huì)執(zhí)行。還有更極端的情況，就是在線(xiàn)程運(yùn)行 try 語(yǔ)句塊或者 catch 語(yǔ)句塊時(shí)，突然死機(jī)或者斷電，finally 語(yǔ)句塊肯定不會(huì)執(zhí)行了。

finally 語(yǔ)句示例說(shuō)明

下面看一個(gè)簡(jiǎn)單的例子

Demo3

public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    try {
      System.out.println("try block");
      return;
    } finally {
      System.out.println("finally block");
    }
  }
}

Demo3的執(zhí)行結(jié)果為：

try block
finally block

Demo3說(shuō)明 finally 語(yǔ)句塊在 try 語(yǔ)句塊中的 return 語(yǔ)句之前執(zhí)行。我們?cè)賮?lái)看另一個(gè)例子。

Demo4

public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println("reture value of test() : " + test());
  }
  public static int test() {
    int i = 1;
    try {
      System.out.println("try block");
      i = 1 / 0;
      return 1;
    } catch (Exception e) {
      System.out.println("exception block");
      return 2;
    } finally {
      System.out.println("finally block");
    }
  }
}

Demo4的執(zhí)行結(jié)果為：

try block
exception block
finally block
reture value of test() : 2

Demo4說(shuō)明了 finally 語(yǔ)句塊在 catch 語(yǔ)句塊中的 return 語(yǔ)句之前執(zhí)行。

從上面的Demo3和Demo4，我們可以看出，其實(shí)finally語(yǔ)句塊時(shí)在try或者catch中的return語(yǔ)句之前執(zhí)行的，更加一般的說(shuō)法是，finally語(yǔ)句塊應(yīng)該是在控制轉(zhuǎn)移語(yǔ)句之前執(zhí)行，控制轉(zhuǎn)移語(yǔ)句除了return外，還有break和continue。

再來(lái)看下面兩個(gè)例子

Demo5

public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println("return value of getValue(): " + getValue());
  }
  public static int getValue() {
    try {
      return 0;
    } finally {
      return 1;
    }
  }
}

Demo5的執(zhí)行結(jié)果為：

return value of getValue(): 1

Demo6

public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println("return value of getValue(): " + getValue());
  }
  public static int getValue() {
    int i = 1;
    try {
      return i;
    } finally {
      i++;
    }
  }
}

Demo6的執(zhí)行結(jié)果為：

return value of getValue(): 1

利用我們上面分析得出的結(jié)論：finally 語(yǔ)句塊是在 try 或者 catch 中的 return 語(yǔ)句之前執(zhí)行的。 由此，可以輕松的理解Demo5 的執(zhí)行結(jié)果是 1。因?yàn)?finally 中的 return 1；語(yǔ)句要在 try 中的 return 0；語(yǔ)句之前執(zhí)行，那么 finally 中的 return 1；語(yǔ)句執(zhí)行后，把程序的控制權(quán)轉(zhuǎn)交給了它的調(diào)用者 main（）函數(shù)，并且返回值為 1。那為什么Demo6 的返回值不是 2，而是 1 呢？按照Demo5 的分析邏輯，finally 中的 i++；語(yǔ)句應(yīng)該在 try 中的 return i；之前執(zhí)行?。縤 的初始值為 1，那么執(zhí)行 i++；之后為 2，再執(zhí)行 return i；那不就應(yīng)該是 2 嗎？怎么變成 1 了呢？

說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題需要了解Java虛擬機(jī)是如何編譯finally語(yǔ)句塊的。

Java方法是在棧幀中執(zhí)行，棧幀是線(xiàn)程私有棧的單位，執(zhí)行方法的線(xiàn)程會(huì)為每一個(gè)方法分配一小塊空間來(lái)作為該方法執(zhí)行時(shí)的內(nèi)存空間，棧幀分為三個(gè)區(qū)域：

1、操作數(shù)棧，用來(lái)保存正在執(zhí)行的表達(dá)式中的操作數(shù)

2、局部變量區(qū)，用來(lái)保存方法中使用的變量，包括方法參數(shù)，方法內(nèi)部聲明的變量，以及方法中使用到的對(duì)象的成員變量或類(lèi)的成員變量（靜態(tài)變量），最后兩種變量會(huì)復(fù)制到局部變量區(qū)，因此在多線(xiàn)程環(huán)境下，這種變量需要根據(jù)需要聲明為volatile類(lèi)型

3、字節(jié)碼指令區(qū)

例如下面這段代碼

try{
  return expression;
}finally{
  do some work;
}

首先我們知道，finally語(yǔ)句是一定會(huì)執(zhí)行，但他們的執(zhí)行順序是怎么樣的呢？他們的執(zhí)行順序如下：

1、執(zhí)行：expression，計(jì)算該表達(dá)式，結(jié)果保存在操作數(shù)棧頂；

2、執(zhí)行：操作數(shù)棧頂值（expression的結(jié)果）復(fù)制到局部變量區(qū)作為返回值；

3、執(zhí)行：finally語(yǔ)句塊中的代碼；

4、執(zhí)行：將第2步復(fù)制到局部變量區(qū)的返回值又復(fù)制回操作數(shù)棧頂；

5、執(zhí)行：return指令，返回操作數(shù)棧頂?shù)闹担?/p>

我們可以看到，在第一步執(zhí)行完畢后，整個(gè)方法的返回值就已經(jīng)確定了，由于還要執(zhí)行finally代碼塊，因此程序會(huì)將返回值暫存在局部變量區(qū)，騰出操作數(shù)棧用來(lái)執(zhí)行finally語(yǔ)句塊中代碼，等f(wàn)inally執(zhí)行完畢，再將暫存的返回值又復(fù)制回操作數(shù)棧頂。所以無(wú)論finally語(yǔ)句塊中執(zhí)行了什么操作，都無(wú)法影響返回值，所以試圖在finally語(yǔ)句塊中修改返回值是徒勞的。因此，finally語(yǔ)句塊設(shè)計(jì)出來(lái)的目的只是為了讓方法執(zhí)行一些重要的收尾工作，而不是用來(lái)計(jì)算返回值的。

這樣就能解釋Demo6的問(wèn)題了

讓我們?cè)賮?lái)看以下 3 個(gè)例子。

Demo7

public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println("return value of getValue(): " + getValue());
  }
  @SuppressWarnings("finally")
  public static int getValue() {
    int i = 1;
    try {
      i = 4;
    } finally {
      i++;
      return i;
    }
  }
}

Demo7的執(zhí)行結(jié)果為：

return value of getValue(): 5

Demo8

public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println("return value of getValue(): " + getValue());
  }
  public static int getValue() {
    int i = 1;
    try {
      i = 4;
    } finally {
      i++;
    }
    return i;
  }
}

Demo8的執(zhí)行結(jié)果為：

return value of getValue(): 5

Demo9

public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println(test());
  }
  public static String test() {
    try {
      System.out.println("try block");
      return test1();
    } finally {
      System.out.println("finally block");
    }
  }
  public static String test1() {
    System.out.println("return statement");
    return "after return";
  }
}

Demo9的執(zhí)行結(jié)果為：

try block
return statement
finally block
after return

總結(jié)：

1、finally 語(yǔ)句塊不一定會(huì)被執(zhí)行

2、finally 語(yǔ)句塊在 try 語(yǔ)句塊中的 return 語(yǔ)句之前執(zhí)行

3、finally 語(yǔ)句塊在 catch 語(yǔ)句塊中的 return 語(yǔ)句之前執(zhí)行

4、finally 語(yǔ)句塊中的 return 語(yǔ)句會(huì)覆蓋 try 塊中的 return 返回

5、試圖在 finally 語(yǔ)句塊中修改返回值不一定會(huì)被改變

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