Java中try catch finally语句中含return语句的执行情况总结-编程陷阱

前言：有java编程基础的人对java的异常处理机制都会有一定了解，而且可能感觉使用起来也比较简单，但如果在try catch finally语句块中遇到return语句，开发者可能就会遇到一些逻辑问题，甚至步入编程的陷阱。不信，我们先看看一段小程序，读者可以分析其逻辑然后猜测其输出结果：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Test t = new Test();
        System.out.println(t.Test1());
    }

    public boolean Test1() {
        boolean b = true;
        try {
            int i = 10 / 0; 
            System.out.println("i = " + i);
            return true; 
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(" -- catch --");
            System.out.println("b:" + b);
            return b = false; 
        } finally {
            System.out.println(" -- finally --");
            System.out.println("b:" + b);
        }
    }
}

请先停止继续阅读，试着说出其运行结果。
如果你不能很自信地正确说出这段程序的执行逻辑和结果，那本文就值得你一读，如果你可以，请忽略本文。
执行结果是：
– catch –
b:true
– finally –
b:false
false
你说对了吗？

正文
首先我们了解java的异常处理机制中try、catch、finally的基本执行逻辑。

• try：包裹可能引发异常的代码
• catch：可以有多个catch块，一个代码块对应一种异常类型，表明该catch块用于处理此类型的异常。
• finally：主要用于回收在try块里使用的物理资源（比如数据库连接、网络连接和磁盘文件等），这些物理资源必须显示回收，因为java的垃圾回收机制不会回收任何的物理资源，垃圾回收机制只回收堆内存中对象所占用的内存。异常机制保证finally块内的代码总是被执行，除非在try块或者catch块中调用了退出虚拟机的方法（即System.exit(1);），此时程序直接退出，不再执行finally块。

首先明确其语法结构：
1. try块必存在， catch块和finally块都是可选的，但两者需至少出现其中之一，也可以同时出现；
2. 可以有多个catch块，捕获父类异常的catch块必须位于捕获子类异常的后面，即设计多个catch块捕获异常时要先捕获小的异常，再捕获大的异常。一般，try块后只有一个catch块会被执行，绝不可能有多个catch块被执行，除非使用continue开始下次循环时，再次执行到这个try、catch块，而捕获处理其他catch的异常；
3. 多个catch块必须位于try块之后，finally块必须位于所有catch块之后。

下面我们分情况讨论try、catch、finally中含有return的情况。
示例一（try、catch、finally中都有return）：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Test t = new Test();
        System.out.println(t.Test1());
    }

    public boolean Test1() {
        try {
            int i = 10 / 0; // 抛出 Exception，try中其他代码不执行，进入catch
            System.out.println("i = " + i);
            return true; 
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(" -- catch --");
            return false;
        } finally {
            System.out.println(" -- finally --");
            return true;
        }
    }
}

Eclipse中，这段代码会出警告：finally block does not complete normally。译为：finally块不能正常完成。Java不建议在finally块中使用renturn或throw等导致方法终止的语句，否则将会导致try块、catch块中的return、throw语句失效。但是仍然可以执行，结果为：
– catch –
– finally –
true
这里最后打印的true即时finally中返回的true。至于为什么会覆盖，这个涉及到JVM底层字节码的具体实现和一些指令操作，具体可以参考这里：JVM中finally子句介绍 如果没有JVM和计算机组成原理以及操作系统的相关基础知识是较难以理解的，有余力的开发者可以深入研究。

实例二（try、catch中有return，finally中无）：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Test t = new Test();
        System.out.println(t.Test1());
    }

    public boolean Test1() {
        try {
            int i = 10 / 0; // 抛出 Exception，try中其他代码不执行，进入catch
            System.out.println("i = " + i);
            return true; // 不会执行
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(" -- catch --");
            return false; // Exception 抛出，获得了返回false的机会
        } finally {
            System.out.println(" -- finally --");
        }
    }
}

执行结果：
– catch –
– finally –
false

断点调试可发现其逻辑：在finally执行后，又回到catch语句里面的return上，然后返回这句中的false。然后，很多人就会认为，甚至很多技术博客都写到：只有finally块执行完成之后，才会回来执行try或者catch块中的return语句。 但是！！真的是这样吗？也许是说这话的人知道意思但表达不够清楚，以至于让笔者觉得是误人子弟，try、catch中的rerun语句的逻辑是否执行？执行完finally块后一定会返回去执行try、catch吗？我们回过头来看开篇的那段代码：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Test t = new Test();
        System.out.println(t.Test1());
    }
    public boolean Test1() {
        boolean b = true;
        try {
            int i = 10 / 0; 
            System.out.println("i = " + i);
            return true; 
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(" -- catch --");
            System.out.println("b:" + b);
            return b = false; 
        } finally {
            System.out.println(" -- finally --");
            System.out.println("b:" + b);
        }
    }
}

代码中我们将catch中的return语句加上了一个赋值操作，断点调试，可以发现，程序执行到int i = 10 / 0; 语句后跳出catch块，并完整执行到return b = false; 然后进入finally块，执行两条输出语句，第二条System.out.println(“b:” + b);这里的b变成了false！，说明之前return中的赋值语句有执行，执行完finally后，程序再次进入catch中的return，返回给调用者。所以事实是，当Java程序执行try块、catch块遇到return语句时，当系统执行完return语句之后，并不会立即结束该方法，而是去寻找该异常处理流程中是否包含finally块，如果没有finally块，方法终止，返回相应的返回值。如果有finally块，系统立即开始执行finally块——只有当finally块执行完成后，系统才会再次跳回来根据return语句结束方法。如果finally块里使用了return语句来导致方法结束，则finally块已经结束了方法，系统不会跳回去执行try、catch块里的任何代码。

依照此标准，下列程序应该输出什么？

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Test t = new Test();
        System.out.println(t.test());
    }

    public static int test() {
        int count = 5;
        try {
            return ++count;
        } catch (Exception e) {
            // TODO: handle exception
        } finally {
            System.out.println("finally()执行");
            return count++;
        }
    }
}

答案是：
finally()执行
6

下面还有一个较难的判断程序：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a  = test();
        System.out.println(a);
    }

    public static int test() {
        int count = 5;
        try {
            throw new RuntimeException("测试异常");
        } catch (Exception e) {
            // TODO: handle exception
        } finally {
            System.out.println("finally()执行");
            return count;
        }
    }
}

运行结果：
finally()执行
5

一般读者可能以为上面程序会抛出异常，test()方法非正常终止，test()方法应该没有返回值。但事实上，test()方法完全可以正常结束，而test()方法返回了5，看起来throw语句完全失去了作用。
不过，依然按照标准分析，系统执行throw语句时并不会立即抛出异常，而是去寻找该异常处理流中是否包含finally块。如果没有finally块，程序立即抛出异常；如果有finally块，系统立即开始执行finally块——只有当finally块执行完成后，系统才会再次跳回来抛出异常。如果finally块里使用return语句来结束方法，系统将不会跳回去执行try块、catch块去抛出异常。

实践是检验真理的唯一标准。学会用质疑的眼光求真，用踏实的态度去实践，是每一个成熟的技术人员所必须的。

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