大风吹去了往日的雾霾,阳光透过窗户照进来,透过窗户可以看到远处的山脉与蓝天相接,这可比我那永远见不到阳光的出租屋好多了。渐渐走进的脚步声打断了我的思绪,一位小姐姐坐在了面前,甜甜的香水味立刻钻进了我的鼻孔。
小姐姐微笑地说:”您好,我是今天的面试官,那么开始吧?“
我收起直勾勾的眼睛,说:“好的。”
小姐姐说:“在Java的异常处理中有两大组成要素:抛出异常和捕获异常。那么抛出异常可以分为哪两种呢?”
我立刻回答到:
抛出异常可以分为显式和隐式。显式抛异常是在代码中使用throw关键字手动将异常实例抛出。隐式抛异常是 Java 虚拟机在执行过程中,遇到无法继续执行的异常状态,自动将异常实例抛出,比如我们经常遇到的空指针异常(NullPointerException)。
小姐姐说:“很好,那么捕获异常中经常用到哪些关键字呢?”
我立刻回答到:
我们一般用到try、catch、finally等关键字。try被用来标记需要进行异常监控的代码;catch被用来捕获在try 监控的代码中触发的某种指定类型的异常,还可以定义针对该异常类型进行如何处理;finally被用来声明一段无论发生什么异常都必定运行的代码,它避免跳过某些关键的清理代码,比如:关闭已打开的IO资源。
小姐姐说:“很好,如果三个关键字一起使用,代码执行的顺序是什么样子的?”
我立刻回答到:
在正常执行的情况下,先执行try中的代码再执行finally中的代码。
如果try中的代码触发异常,并且异常没有被捕获,finally中代码会被直接执行,并且在执行之后重新抛出该异常;如果异常被catch捕获,先执行catch中的代码再执行finally中的代码。
如果catch中的代码也触发了异常,那么finally中代码同样会被执行,并会抛出catch代码触发的那个异常。如果finally中的代码也触发了异常,那么会中断当前finally 代码的执行,并抛出异常。
小姐姐说:“很好,在Java虚拟机中,是通过什么方式实现异常处理?”
这个问题有点难度,我稍微思考了一下回答到:
主要是通过异常表。在编译生成的字节码中,每个方法都附带一个异常表。异常表中可能有多条记录,每一条记录都包括from指针、to 指针、target指针和所捕获的异常类型。这些指针的值是字节码索引(bytecode index),用于定位字节码。
其中,from指针和to指针表示异常处理监控的范围,比如: try所覆盖的范围。target指针指向异常处理代码的起始位置,比如:catch代码的起始位置。
如果有异常触发时,Java虚拟机会从上至下遍历异常表中的所有记录。当触发异常的字节码的索引值在某个异常表记录的监控范围内,Java虚拟机会判断所抛出的异常和该记录想要捕获的异常是否匹配。如果匹配,控制流转将会移至该记录 target 指针指向的字节码。
小姐姐说:“有点抽象,可以举个例子吗?”
“当然可以。”我一边说,一边在纸上写了起来:
public class OneMore { public static void main(String[] args) { String str = "万猫学社"; try { str = "try"; } catch (Exception e) { str = "catch"; } } }这段代码的 main 方法中,我定义了一段try 和catch 代码。编译过后的字节码中,这个方法的异常表拥有一个记录:
public static void main(java.lang.String[]); descriptor: ([Ljava/lang/String;)V flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC Code: stack=1, locals=3, args_size=1 0: ldc #2 // String 万猫学社 2: astore_1 3: ldc #3 // String try 5: astore_1 6: goto 13 9: astore_2 10: ldc #5 // String catch 12: astore_1 13: return Exception table: from to target type 3 6 9 Class java/lang/Exception其from指针和to指针分别为 3 和 6,代表它的监控范围从索引为 3 的字节码开始,到索引为 6 的字节码结束(不包括 6)。该记录的 target 指针是 9,代表这个异常处理从索引为 9 的字节码开始。该记录的最后一列,代表该异常处理所捕获的异常类型是Exception。
当触发异常的字节码的索引值在 3 和 6 之间时,Java虚拟机会判断所抛出的异常是否时Exception。如果是,控制流转将会移至索引为 9 的字节码开始执行。
小姐姐满意地说:“很好,我去叫HR和你聊聊,如果顺利的话,今天就可以发offer。”
参考文献:《Java编程思想》《Java核心技术》《深入理解Java虚拟机:JVM高级特性与实践》
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