Java 中的异常和处理详解

一、什么是异常

在Java中异常被当做对象来处理，根类是java.lang.Throwable类，在Java中定义了很多异常类（如OutOfMemoryError、NullPointerException、IndexOutOfBoundsException等），这些异常类分为两大类：Error和Exception。

错误：Error类以及他的子类的实例，代表了JVM本身的错误。错误不能被程序员通过代码处理，比如OutOfMemoryError，一般发生这种异常，JVM会选择终止程序。Error很少出现，因此，程序员应该关注Exception为父类的分支下的各种异常类。

异常：Exception以及他的子类，代表程序运行时发送的各种不期望发生的事件。比如NullPointerException、IndexOutOfBoundsException，可以被Java异常处理机制使用，是异常处理的核心。

在Java中，异常类的结构层次图如下图所示：

在Java中，所有异常类的父类是Throwable类，Error类是error类型异常的父类，Exception类是exception类型异常的父类，RuntimeException类是所有运行时异常的父类，RuntimeException以外的并且继承Exception的类是非运行时异常。

总体上我们根据Javac对异常的处理要求，将异常类分为2类。

非检查异常（unckecked exception）：Error 和 RuntimeException 以及他们的子类。javac在编译时，不会提示和发现这样的异常，不要求在程序处理这些异常。所以如果愿意，我们可以编写代码处理（使用try…catch…finally）这样的异常，也可以不处理。对于这些异常，我们应该修正代码，而不是去通过异常处理器处理。这样的异常发生的原因多半是代码写的有问题。如除0错误ArithmeticException，错误的强制类型转换错误ClassCastException，数组索引越界ArrayIndexOutOfBoundsException，使用了空对象NullPointerException等等。

检查异常（checked exception）：除了Error 和 RuntimeException的其它异常。javac强制要求程序员为这样的异常做预备处理工作（使用try…catch…finally或者throws）。在方法中要么用try-catch语句捕获它并处理，要么用throws子句声明抛出它，否则编译不会通过。这样的异常一般是由程序的运行环境导致的。因为程序可能被运行在各种未知的环境下，而程序员无法干预用户如何使用他编写的程序，于是程序员就应该为这样的异常时刻准备着。如SQLException , IOException,ClassNotFoundException 等。

需要明确的是：检查和非检查是对于javac来说的，这样就很好理解和区分了。

二、初识异常

下面的代码会演示2个异常类型：ArithmeticException 和 InputMismatchException。前者由于整数除0引发，后者是输入的数据不能被转换为int类型引发。

package com.example;
import java. util .Scanner ;
public class AllDemo
{
      public static void main (String [] args )
      {
            System . out. println( "----欢迎使用命令行除法计算器----" ) ;
            CMDCalculate ();
      }
      public static void CMDCalculate ()
      {
            Scanner scan = new Scanner ( System. in );
            int num1 = scan .nextInt () ;
            int num2 = scan .nextInt () ;
            int result = devide (num1 , num2 ) ;
            System . out. println( "result:" + result) ;
            scan .close () ;
      }
      public static int devide (int num1, int num2 ){
            return num1 / num2 ;
      }
}
/*****************************************
 
----欢迎使用命令行除法计算器----
0
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException : / by zero
     at com.example.AllDemo.devide( AllDemo.java:30 )
     at com.example.AllDemo.CMDCalculate( AllDemo.java:22 )
     at com.example.AllDemo.main( AllDemo.java:12 )
 
----欢迎使用命令行除法计算器----
r
Exception in thread "main" java.util.InputMismatchException
     at java.util.Scanner.throwFor( Scanner.java:864 )
     at java.util.Scanner.next( Scanner.java:1485 )
     at java.util.Scanner.nextInt( Scanner.java:2117 )
     at java.util.Scanner.nextInt( Scanner.java:2076 )
     at com.example.AllDemo.CMDCalculate( AllDemo.java:20 )
     at com.example.AllDemo.main( AllDemo.java:12 )
*****************************************/

异常是在执行某个函数时引发的，而函数又是层级调用，形成调用栈的，因为，只要一个函数发生了异常，那么他的所有的caller都会被异常影响。当这些被影响的函数以异常信息输出时，就形成的了异常追踪栈。

异常最先发生的地方，叫做异常抛出点。

从上面的例子可以看出，当devide函数发生除0异常时，devide函数将抛出ArithmeticException异常，因此调用他的CMDCalculate函数也无法正常完成，因此也发送异常，而CMDCalculate的caller——main 因为CMDCalculate抛出异常，也发生了异常，这样一直向调用栈的栈底回溯。这种行为叫做异常的冒泡，异常的冒泡是为了在当前发生异常的函数或者这个函数的caller中找到最近的异常处理程序。由于这个例子中没有使用任何异常处理机制，因此异常最终由main函数抛给JRE，导致程序终止。

上面的代码不使用异常处理机制，也可以顺利编译，因为2个异常都是非检查异常。但是下面的例子就必须使用异常处理机制，因为异常是检查异常。

代码中我选择使用throws声明异常，让函数的调用者去处理可能发生的异常。但是为什么只throws了IOException呢？因为FileNotFoundException是IOException的子类，在处理范围内。

@Test
public void testException() throws IOException
{
    //FileInputStream的构造函数会抛出FileNotFoundException
    FileInputStream fileIn = new FileInputStream("E:\\a.txt");
 
    int word;
    //read方法会抛出IOException
    while((word =  fileIn.read())!=-1) 
    {
        System.out.print((char)word);
    }
    //close方法会抛出IOException
    fileIn.clos
}

三、Java中如何处理异常

在Java中如果需要处理异常，必须先对异常进行捕获，然后再对异常情况进行处理。如何对可能发生异常的代码进行异常捕获和处理呢？使用try和catch关键字即可，如下面一段代码所示：

1、try…catch…finally语句块

try{
     //try块中放可能发生异常的代码。
     //如果执行完try且不发生异常，则接着去执行finally块和finally后面的代码（如果有的话）。
     //如果发生异常，则尝试去匹配catch块。
 
}catch(SQLException SQLexception){
    //每一个catch块用于捕获并处理一个特定的异常，或者这异常类型的子类。Java7中可以将多个异常声明在一个catch中。
    //catch后面的括号定义了异常类型和异常参数。如果异常与之匹配且是最先匹配到的，则虚拟机将使用这个catch块来处理异常。
    //在catch块中可以使用这个块的异常参数来获取异常的相关信息。异常参数是这个catch块中的局部变量，其它块不能访问。
    //如果当前try块中发生的异常在后续的所有catch中都没捕获到，则先去执行finally，然后到这个函数的外部caller中去匹配异常处理器。
    //如果try中没有发生异常，则所有的catch块将被忽略。
 
}catch(Exception exception){
    //...
}finally{
 
    //finally块通常是可选的。
    //无论异常是否发生，异常是否匹配被处理，finally都会执行。
    //一个try至少要有一个catch块，否则， 至少要有1个finally块。但是finally不是用来处理异常的，finally不会捕获异常。
    //finally主要做一些清理工作，如流的关闭，数据库连接的关闭等。 
}

需要注意的地方

1、try块中的局部变量和catch块中的局部变量（包括异常变量），以及finally中的局部变量，他们之间不可共享使用。

2、每一个catch块用于处理一个异常。异常匹配是按照catch块的顺序从上往下寻找的，只有第一个匹配的catch会得到执行。匹配时，不仅运行精确匹配，也支持父类匹配，因此，如果同一个try块下的多个catch异常类型有父子关系，应该将子类异常放在前面，父类异常放在后面，这样保证每个catch块都有存在的意义。

3、java中，异常处理的任务就是将执行控制流从异常发生的地方转移到能够处理这种异常的地方去。也就是说：当一个函数的某条语句发生异常时，这条语句的后面的语句不会再执行，它失去了焦点。执行流跳转到最近的匹配的异常处理catch代码块去执行，异常被处理完后，执行流会接着在“处理了这个异常的catch代码块”后面接着执行。
有的编程语言当异常被处理后，控制流会恢复到异常抛出点接着执行，这种策略叫做：resumption model of exception handling（恢复式异常处理模式）

而Java则是让执行流恢复到处理了异常的catch块后接着执行，这种策略叫做：termination model of exception handling（终结式异常处理模式）

public static void main(String[] args){
        try {
            foo();
        }catch(ArithmeticException ae) {
            System.out.println("处理异常");
        }
}
public static void foo(){
        int a = 5/0;  //异常抛出点
        System.out.println("为什么还不给我涨工资!!!");  //////////////////////不会执行
}

2、throws和thow关键字

在Java中还提供了另一种异常处理方式即抛出异常，顾名思义，也就是说一旦发生异常，我把这个异常抛出去，让调用者去进行处理，自己不进行具体的处理，此时需要用到throw和throws关键字。　

1）throws出现在方法的声明中，表示该方法可能会抛出的异常，然后交给上层调用它的方法程序处理，允许throws后面跟着多个异常类型；

2）一般会用于程序出现某种逻辑时程序员主动抛出某种特定类型的异常。throw只会出现在方法体中，当方法在执行过程中遇到异常情况时，将异常信息封装为异常对象，然后throw出去。throw关键字的一个非常重要的作用就是异常类型的转换（会在后面阐述道）。

throws表示出现异常的一种可能性，并不一定会发生这些异常；throw则是抛出了异常，执行throw则一定抛出了某种异常对象。两者都是消极处理异常的方式（这里的消极并不是说这种方式不好），只是抛出或者可能抛出异常，但是不会由方法去处理异常，真正的处理异常由此方法的上层调用处理。

public void foo() throws ExceptionType1 , ExceptionType2 ,ExceptionTypeN
{ 
     //foo内部可以抛出 ExceptionType1 , ExceptionType2 ,ExceptionTypeN 类的异常，或者他们的子类的异常对象。
}

下面看一个示例：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            createFile();
        } catch (Exception e) {
            // TODO: handle exception
        }
    }
     
    public static void createFile() throws IOException{
        File file = new File("d:/a.txt");
        if(!file.exists())
            file.createNewFile();
    }
}

这段代码和上面一段代码的区别是，在实际的createFile方法中并没有捕获异常，而是用throws关键字声明抛出异常，即告知这个方法的调用者此方法可能会抛出IOException。那么在main方法中调用createFile方法的时候，采用try...catch块进行了异常捕获处理。

当然还可以采用throw关键字手动来抛出异常对象。下面看一个例子：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            int[] data = new int[]{1,2,3};
            System.out.println(getDataByIndex(-1,data));
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e.getMessage());
        }
         
    }
     
    public static int getDataByIndex(int index,int[] data) {
        if(index<0||index>=data.length)
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("数组下标越界");
        return data[index];
    }
}

然后在catch块中进行捕获。

3、finally块

finally块不管异常是否发生，只要对应的try执行了，则它一定也执行。只有一种方法让finally块不执行：System.exit()。因此finally块通常用来做资源释放操作：关闭文件，关闭数据库连接等等。

良好的编程习惯是：在try块中打开资源，在finally块中清理释放这些资源。

需要注意的地方:

1、finally块没有处理异常的能力。处理异常的只能是catch块。

2、在同一try…catch…finally块中，如果try中抛出异常，且有匹配的catch块，则先执行catch块，再执行finally块。如果没有catch块匹配，则先执行finally，然后去外面的调用者中寻找合适的catch块。

3、在同一try…catch…finally块中，try发生异常，且匹配的catch块中处理异常时也抛出异常，那么后面的finally也会执行：首先执行finally块，然后去外围调用者中寻找合适的catch块。

4、在使用try..catch..finally块的时候，注意千万不要在finally块中使用return，因为finally中的return会覆盖已有的返回值。下面看一个例子：、

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
 
 
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String str = new Main().openFile();
        System.out.println(str);
         
    }
     
    public String openFile() {
        try {
            FileInputStream inputStream = new FileInputStream("d:/a.txt");
            int ch = inputStream.read();
            System.out.println("aaa");
            return "step1";
        } catch (FileNotFoundException e) {
            System.out.println("file not found");
            return "step2";
        }catch (IOException e) {
            System.out.println("io exception");
            return "step3";
        }finally{
            System.out.println("finally block");
            //return "finally";
        }
    }
}

可以看出，在try块中发生FileNotFoundException之后，就跳到第一个catch块，打印"file not found"信息，并将"step2"赋值给返回值，然后执行finally块，最后将返回值返回。

从这个例子说明，无论try块或者catch块中是否包含return语句，都会执行finally块。

如果将这个程序稍微修改一下，将finally块中的return语句注释去掉，运行结果是：

最后打印出的是"finally"，返回值被重新覆盖了。

因此如果方法有返回值，切忌不要再finally中使用return，这样会使得程序结构变得混乱。

四、异常的链化

在一些大型的，模块化的软件开发中，一旦一个地方发生异常，则如骨牌效应一样，将导致一连串的异常。假设B模块完成自己的逻辑需要调用A模块的方法，如果A模块发生异常，则B也将不能完成而发生异常，但是B在抛出异常时，会将A的异常信息掩盖掉，这将使得异常的根源信息丢失。异常的链化可以将多个模块的异常串联起来，使得异常信息不会丢失。

异常链化:以一个异常对象为参数构造新的异常对象。新的异对象将包含先前异常的信息。这项技术主要是异常类的一个带Throwable参数的函数来实现的。这个当做参数的异常，我们叫他根源异常（cause）。

查看Throwable类源码，可以发现里面有一个Throwable字段cause，就是它保存了构造时传递的根源异常参数。这种设计和链表的结点类设计如出一辙，因此形成链也是自然的了。

public class Throwable implements Serializable {
    private Throwable cause = this;
 
    public Throwable(String message, Throwable cause) {
        fillInStackTrace();
        detailMessage = message;
        this.cause = cause;
    }
     public Throwable(Throwable cause) {
        fillInStackTrace();
        detailMessage = (cause==null ? null : cause.toString());
        this.cause = cause;
    }
 
    //........
}

下面是一个例子，演示了异常的链化：从命令行输入2个int，将他们相加，输出。输入的数不是int，则导致getInputNumbers异常，从而导致add函数异常，则可以在add函数中抛出

一个链化的异常。

public static void main(String[] args)
{
 
    System.out.println("请输入2个加数");
    int result;
    try
    {
        result = add();
        System.out.println("结果:"+result);
    } catch (Exception e){
        e.printStackTrace();
    }
}
//获取输入的2个整数返回
private static List<Integer> getInputNumbers()
{
    List<Integer> nums = new ArrayList<>();
    Scanner scan = new Scanner(System.in);
    try {
        int num1 = scan.nextInt();
        int num2 = scan.nextInt();
        nums.add(new Integer(num1));
        nums.add(new Integer(num2));
    }catch(InputMismatchException immExp){
        throw immExp;
    }finally {
        scan.close();
    }
    return nums;
}
 
//执行加法计算
private static int add() throws Exception
{
    int result;
    try {
        List<Integer> nums =getInputNumbers();
        result = nums.get(0)  + nums.get(1);
    }catch(InputMismatchException immExp){
        throw new Exception("计算失败",immExp);  /////////////////////////////链化:以一个异常对象为参数构造新的异常对象。
    }
    return  result;
}
 
/*
请输入2个加数
r 1
java.lang.Exception: 计算失败
    at practise.ExceptionTest.add(ExceptionTest.java:53)
    at practise.ExceptionTest.main(ExceptionTest.java:18)
Caused by: java.util.InputMismatchException
    at java.util.Scanner.throwFor(Scanner.java:864)
    at java.util.Scanner.next(Scanner.java:1485)
    at java.util.Scanner.nextInt(Scanner.java:2117)
    at java.util.Scanner.nextInt(Scanner.java:2076)
    at practise.ExceptionTest.getInputNumbers(ExceptionTest.java:30)
    at practise.ExceptionTest.add(ExceptionTest.java:48)
    ... 1 more
 
*/

五、在类继承的时候，方法覆盖时如何进行异常抛出声明

1）父类的方法没有声明异常，子类在重写该方法的时候不能声明异常；

2）如果父类的方法声明一个异常exception1，则子类在重写该方法的时候声明的异常不能是exception1的父类；

3）如果父类的方法声明的异常类型只有非运行时异常（运行时异常），则子类在重写该方法的时候声明的异常也只能有非运行时异常（运行时异常），不能含有运行时异常（非运行时异常）。

4）父类方法throws 的是2个异常，子类就不能throws 3个及以上的异常。父类throws IOException，子类就必须throws IOException或者IOException的子类。

至于为什么？我想，也许下面的例子可以说明。

class Father
{
    public void start() throws IOException
    {
        throw new IOException();
    }
}
 
class Son extends Father
{
    public void start() throws Exception
    {
        throw new SQLException();
    }
}
/**********************假设上面的代码是允许的（实质是错误的）***********************/
class Test
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Father[] objs = new Father[2];
        objs[0] = new Father();
        objs[1] = new Son();
 
        for(Father obj:objs)
        {
        //因为Son类抛出的实质是SQLException，而IOException无法处理它。
        //那么这里的try。。catch就不能处理Son中的异常。
        //多态就不能实现了。
            try {
                 obj.start();
            }catch(IOException)
            {
                 //处理IOException
            }
         }
   }
}

另外：

Java程序可以是多线程的。每一个线程都是一个独立的执行流，独立的函数调用栈。如果程序只有一个线程，那么没有被任何代码处理的异常会导致程序终止。如果是多线程的，那么没有被任何代码处理的异常仅仅会导致异常所在的线程结束。

也就是说，Java中的异常是线程独立的，线程的问题应该由线程自己来解决，而不要委托到外部，也不会直接影响到其它线程的执行。

六、自定义异常

如果要自定义异常类，则扩展Exception类即可，因此这样的自定义异常都属于检查异常（checked exception）。如果要自定义非检查异常，则扩展自RuntimeException。

按照国际惯例，自定义的异常应该总是包含如下的构造函数：

一个无参构造函数
一个带有String参数的构造函数，并传递给父类的构造函数。
一个带有String参数和Throwable参数，并都传递给父类构造函数
一个带有Throwable 参数的构造函数，并传递给父类的构造函数。

下面是IOException类的完整源代码，可以借鉴。

public class IOException extends Exception
{
    static final long serialVersionUID = 7818375828146090155L;
 
    public IOException()
    {
        super();
    }
 
    public IOException(String message)
    {
        super(message);
    }
 
    public IOException(String message, Throwable cause)
    {
        super(message, cause);
    }
 
    public IOException(Throwable cause)
    {
        super(cause);
    }
}

七、异常处理和设计的几个建议

1.只在必要使用异常的地方才使用异常，不要用异常去控制程序的流程

谨慎地使用异常，异常捕获的代价非常高昂，异常使用过多会严重影响程序的性能。如果在程序中能够用if语句和Boolean变量来进行逻辑判断，那么尽量减少异常的使用，从而避免不必要的异常捕获和处理。比如下面这段经典的程序：

public void useExceptionsForFlowControl() {  
  try {  
  while (true) {  
    increaseCount();  
    }  
  } catch (MaximumCountReachedException ex) {  
  }  
  //Continue execution  
}  
    
public void increaseCount() throws MaximumCountReachedException {  
  if (count >= 5000)  
    throw new MaximumCountReachedException();  
}

上边的useExceptionsForFlowControl()用一个无限循环来增加count直到抛出异常，这种做法并没有说让代码不易读，而是使得程序执行效率降低。

2.切忌使用空catch块

　　在捕获了异常之后什么都不做，相当于忽略了这个异常。千万不要使用空的catch块，空的catch块意味着你在程序中隐藏了错误和异常，并且很可能导致程序出现不可控的执行结果。如果你非常肯定捕获到的异常不会以任何方式对程序造成影响，最好用Log日志将该异常进行记录，以便日后方便更新和维护。

3.检查异常和非检查异常的选择

　　一旦你决定抛出异常，你就要决定抛出什么异常。这里面的主要问题就是抛出检查异常还是非检查异常。

　　检查异常导致了太多的try…catch代码，可能有很多检查异常对开发人员来说是无法合理地进行处理的，比如SQLException，而开发人员却不得不去进行try…catch，这样就会导致经常出现这样一种情况：逻辑代码只有很少的几行，而进行异常捕获和处理的代码却有很多行。这样不仅导致逻辑代码阅读起来晦涩难懂，而且降低了程序的性能。

　　我个人建议尽量避免检查异常的使用，如果确实该异常情况的出现很普遍，需要提醒调用者注意处理的话，就使用检查异常；否则使用非检查异常。

　　因此，在一般情况下，我觉得尽量将检查异常转变为非检查异常交给上层处理。

4.注意catch块的顺序

　　不要把上层类的异常放在最前面的catch块。比如下面这段代码：

try {
        FileInputStream inputStream = new FileInputStream("d:/a.txt");
        int ch = inputStream.read();
        System.out.println("aaa");
        return "step1";
    } catch (IOException e) {
　　      System.out.println("io exception");　　      
         return "step2";
    }catch (FileNotFoundException e) {
        System.out.println("file not found");　　　　      
        return "step3";
    }finally{
        System.out.println("finally block");
        //return "finally";
    }

第二个catch的FileNotFoundException将永远不会被捕获到，因为FileNotFoundException是IOException的子类。

5.不要将提供给用户看的信息放在异常信息里

比如下面这段代码：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            String user = null;
            String pwd = null;
            login(user,pwd);
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e.getMessage());
        }
         
    }
     
    public static void login(String user,String pwd) {
        if(user==null||pwd==null)
            throw new NullPointerException("用户名或者密码为空");
        //...
    }
}

展示给用户错误提示信息最好不要跟程序混淆一起，比较好的方式是将所有错误提示信息放在一个配置文件中统一管理。

6.避免多次在日志信息中记录同一个异常

　　只在异常最开始发生的地方进行日志信息记录。很多情况下异常都是层层向上跑出的，如果在每次向上抛出的时候，都Log到日志系统中，则会导致无从查找异常发生的根源。

7. 异常处理尽量放在高层进行

　　尽量将异常统一抛给上层调用者，由上层调用者统一之时如何进行处理。如果在每个出现异常的地方都直接进行处理，会导致程序异常处理流程混乱，不利于后期维护和异常错误排查。由上层统一进行处理会使得整个程序的流程清晰易懂。

8. 在finally中释放资源

　　如果有使用文件读取、网络操作以及数据库操作等，记得在finally中释放资源。这样不仅会使得程序占用更少的资源，也会避免不必要的由于资源未释放而发生的异常情况。

八、讨论一下try-catch的性能影响

一起先来看看两个观点的阐述。

观点A：try catch不会影响性能——严格意义上说是微乎其微。观点B：try catch 内存影响很大。

这两大观点成为了网络上讨论的热点，各种分析也很到位。

观点A：try catch不会影响性能。

理由是在没有抛出异常时，try catch的影响跟添加了一个 if else是同一个量级的。也就是说，我们完全可以忽视try catch耗费的那点性能。1、异常如果没发生，也就不会去查表，也就是说你写不写try catch 也就是有没有这个异常表的问题，如果没有发生异常，写try catch对性能是木有消耗的，所以不会让程序跑得更慢。2、try 的范围大小其实就是异常表中两个值（开始地址和结束地址）的差异而已，也是不会影响性能的。

观点B：try catch 内存影响很大。

异常开销很大，当创建一个异常时，需要收集一个栈跟踪（stack track），这个栈跟踪用于描述异常是在何处创建的。构建这些栈跟踪时需要为运行时栈做一份快照，正是这一部分开销很大。运行时栈不是为有效的异常创建而设计的，而是设计用来让运行时尽可能快地运行。入栈，出栈，入栈，出栈。让这样的工作顺利完成，而没有任何不必要的延迟。但是，当需要创建一个Exception 时，JVM不得不说：“先别动，我想就您现在的样子存一份快照，所以暂时停止入栈和出栈操作，笑着等我拍完快照吧。”栈跟踪不只包含运行时栈中的一两个元素，而是包含这个栈中的每一个元素，从栈顶到栈底，还有行号和一切应有的东西。如果在一个深度为20的栈中创建了异常，那么就别指望只记录顶部的几个栈元素了――您得完完整整地记录下所有20个元素。从 main 或Thread.run （在栈底）到栈顶，记录整个栈。因此，创建异常这一部分开销很大。从技术上讲，栈跟踪快照是在本地方法 Throwable.fillInStackTrace() 中发生的，这个方法又是从 Throwable contructor 那里调用的。但是这并没有什么影响――如果您创建一个 Exception ，就得付出代价。

两个观点单独来看都是有道理的，那我们是要相信观点 A，还是观点 B 呢，我想说的是，这不应该是选择站队的情况，如果你还有兴趣，请听我慢慢道来。

我的理解是这样的

首先我们不应该简单的去判断try catch是会影响性能还是不会影响性能，而是需要分析在什么情况下，会发生性能问题，什么情况下可能不会，这是要重点强调的，好的，我们接下来看两种情况：

情况一：加入try-catch没有发生异常的情况

我们以下面的代码为例，进行测试，通过改变try-catch在代码中的位置，来检测执行效率，我通过三个 JDK 版进行测试，分别是最新的 JDK10，JDK8和 JDK7，代码如下：

JDK10， JDK8，JDK7分别的测试结果：（为了确保测试数据相对精准，都运行了7次），输出结果为程序运行的时间，纳秒计算。

我们把代码稍微调整一下，把try-catch移出for循环体，再次观察测试结果。修改后的代码如下：

再次使用JDK10， JDK8，JDK7分别的测试结果：（为了确保测试数据相对精准，都运行了7次），输出结果为程序运行的时间，纳秒计算。

情况一小结：

在循环体内使用try-catch时，JDK10的运行时间在3149190纳秒左右，而try-catch在循环体外时，JDK10的运行时间在2922160纳秒左右，有极微小的差别。
在循环体内使用try-catch时，JDK8的运行时间在2331466纳秒左右，而try-catch在循环体外时，JDK8的运行时间在2295589纳秒左右，几乎没有差别。
在循环体内使用try-catch时，JDK7的运行时间在4612000左右，而try-catch在循环体外时，JDK7的运行时间在4741000纳秒左右，几乎没有差别。

　　通过以上测试，我们还收获到一个小惊喜，Java8在处理循环上的性能比Java7和10略胜一筹，各个 JDK 版本在调整try-catch位置后几乎都没有差别，为什么呢，应该是有差别才对，通过查看Java虚拟机规范（JavaSE 8版）得到了答案，书中是这样描述的：

简单的 Java虚拟机实现，可以在程序执行控制权转移指令时，处理异步异常。因为程序终归是有限的，总会遇到控制权转移的指令，所以异步异常抛出的延迟时间也是有限的。如果能保证在控制权转移指令之间的代码没有异步异常抛出，那么代码生成器就可以相当灵活地进行指令重排序优化来获取更好的性能。

情况二：加入try-catch发生异常的情况

　　通过第一种情况大概也可以看出来，只要异常发生，是肯定需要消耗性能的，这一点如观点 B 所阐述的一样，在运行时，当有异常抛出之后，Java虚拟机就按照class文件中的异常处理器表所描述的异常处理器的先后顺序，从前至后进行搜索。

看一组测试代码：

package com.kevin.java.performancetTest;

import org.openjdk.jmh.annotations.Benchmark;

/**
 * Created by kevin on 16-7-10.
 */
public class ForTryAndTryFor {

    public static void main(String[] args) {
        tryFor();
        forTry();
    }

    public static void tryFor() {
        int j = 3;
        try {
            for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                Math.sin(j);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void forTry() {
        int j = 3;
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            try {
                Math.sin(j);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

查看编译后生成的Java字节码。看一下try catch到底做了什么

使用javap -c fileName.class输出对应的字节码

$ javap -c ForTryAndTryFor.class
Compiled from "ForTryAndTryFor.java"
public class com.kevin.java.performancetTest.ForTryAndTryFor {
  public com.kevin.java.performancetTest.ForTryAndTryFor();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return

  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
       0: invokestatic  #2                  // Method tryFor:()V
       3: invokestatic  #3                  // Method forTry:()V
       6: return

  public static void tryFor();
    Code:
       0: iconst_3
       1: istore_0
       2: iconst_0
       3: istore_1
       4: iload_1
       5: sipush        1000
       8: if_icmpge     23
      11: iload_0
      12: i2d
      13: invokestatic  #4                  // Method java/lang/Math.sin:(D)D
      16: pop2
      17: iinc          1, 1
      20: goto          4
      23: goto          31
      26: astore_1
      27: aload_1
      28: invokevirtual #6                  // Method java/lang/Exception.printStackTrace:()V
      31: return
    Exception table:
       from    to  target type
           2    23    26   Class java/lang/Exception

  public static void forTry();
    Code:
       0: iconst_3
       1: istore_0
       2: iconst_0
       3: istore_1
       4: iload_1
       5: sipush        1000
       8: if_icmpge     31
      11: iload_0
      12: i2d
      13: invokestatic  #4                  // Method java/lang/Math.sin:(D)D
      16: pop2
      17: goto          25
      20: astore_2
      21: aload_2
      22: invokevirtual #6                  // Method java/lang/Exception.printStackTrace:()V
      25: iinc          1, 1
      28: goto          4
      31: return
    Exception table:
       from    to  target type
          11    17    20   Class java/lang/Exception
}

　　好了让我们来关注一下try catch 到底做了什么。我们就拿forTry方法来说吧，从输出看，字节码分两部分，code（指令）和exception table（异常表）两部分。当将java源码编译成相应的字节码的时候，如果方法内有try catch异常处理，就会产生与该方法相关联的异常表，也就是Exception table:部分。异常表记录的是try 起点和终点，catch方法体所在的位置，以及声明捕获的异常种类。通过这些信息，当程序出现异常时，java虚拟机就会查找方法对应的异常表，如果发现有声明的异常与抛出的异常类型匹配就会跳转到catch处执行相应的逻辑，如果没有匹配成功，就会回到上层调用方法中继续查找，如此反复，一直到异常被处理为止，或者停止进程。
所以，try 在反映到字节码上的就是产生一张异常表，只有发生异常时才会被使用。由此得出开始的结论。

结论：

1、异常如果没发生，也就不会去查表，也就是说你写不写try catch 也就是有没有这个异常表的问题，如果没有发生异常，写try catch对性能是没有消耗的，所以不会让程序跑得更慢。

2、try 的范围大小其实就是异常表中两个值（开始地址和结束地址）的差异而已，也是不会影响性能的。

总结一下

　　在实际开发中，我们需要通过异常处理代码来保正应用程序的正常运行，而不会轻易崩溃，但滥用异常或太依赖异常来避免程序奔溃也是不可取的，所以一个良好的处理异常习惯尤为重要。然后我们一般先保证代码正确执行，然后在出现明显的性能问题时，再去考虑优化。

本文整理自：

http://www.importnew.com/26613.html

https://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3769804.html

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1600754767916788625

https://blog.csdn.net/lylwo317/article/details/51869893

posted @ 2018-08-21 10:21 字节悦动阅读(1303) 评论(0) 编辑收藏举报

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