JVM如何保证finally块的执行？

Question

这个问题针对的是JVM如何能够保证finally块的执行(假设JVM没有崩溃并且线程没有被中断或退出).

在面试问题的提示下,我试图了解JVM如何确保即使在奇怪的情况下也能执行finally块...请考虑以下代码:

try{

    int[] someArray = new int[10];
    int invalid = someArray[10];
}
catch(IndexOutOfBoundsException e){

    throw new RuntimeException("Other Exception");
}
finally{

    //close open files or HTTP connections etc.
}

虽然这可能是一个奇怪的情况,但仍然保证执行finally块,尽管没有明确处理其他异常.JVM如何处理这样的情况？

我的想法:

根据我的理解并且到目前为止已经读过,当遇到未处理的异常时,控制从当前线程转移到ThreadGroup我认为的那个线程.是否有一些条款ThreadGroup可以检查最终需要执行的块？我能想到的唯一另一件事可能是finally块的地址存储在某个地方.然后JVM在检测到异常时执行goto,并在finally块执行完毕后返回异常.

谁能澄清这个过程究竟是如何发生的？

Answer 1

编译这个小程序(我意识到我应该使用你的例子,但它没有区别)

public static void main(String[] args) {
    try {
        Float s = Float.parseFloat("0.0327f");
    } finally {
        System.out.println("hello");
    }
}

我用了

>java -version 
java version "1.8.0-ea"  // should be same for 7
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0-ea-b118)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.0-b60, mixed mode)

然后执行

javac -v -c <fully qualified class name>

获取字节码.你会看到类似的东西

public static void main(java.lang.String[]);
  flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
  Code:
    stack=2, locals=3, args_size=1
       0: ldc           #2                  // String 0.0327f
       2: invokestatic  #3                  // Method java/lang/Float.parseFloat:(Ljava/lang/String;)F
       5: invokestatic  #4                  // Method java/lang/Float.valueOf:(F)Ljava/lang/Float;
       8: astore_1
       9: getstatic     #5                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
      12: ldc           #6                  // String hello
      14: invokevirtual #7                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
      17: goto          31
      20: astore_2
      21: getstatic     #5                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
      24: ldc           #6                  // String hello
      26: invokevirtual #7                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
      29: aload_2
      30: athrow
      31: return
    Exception table:
       from    to  target type
           0     9    20   any
          20    21    20   any
    LineNumberTable:
      line 10: 0
      line 12: 9
      line 13: 17
      line 12: 20
      line 14: 31
    StackMapTable: number_of_entries = 2
         frame_type = 84 /* same_locals_1_stack_item */
        stack = [ class java/lang/Throwable ]
         frame_type = 10 /* same */

你会注意到里面finally的代码出现两次,一次出现在前面goto,一次出现之后.您还会注意到Exception table,如果在某行发生异常,则指定哪个语句.

因此,如果任何异常声明0-9之间的情况,请转到第20行并执行内部的一切finally,之后的goto.如果没有异常发生,执行finally,然后执行goto跳过finally后的goto.

在所有情况下,您都将执行finally块内的代码.

其他异常没有明确处理

使用finally块,Exception table将创建一个将处理任何类型的条目Throwable.

这是字节码指令的列表.

Answer 2

我相信这个博客清楚地描述了内部:

如果方法定义了try-catch或try-finally异常处理程序,那么将创建一个Exception Table.它包含每个异常处理程序或finally块的信息,包括处理程序应用的范围,正在处理的异常类型以及处理程序代码的位置.

抛出异常时,JVM在当前方法中查找匹配的处理程序,如果没有找到,则方法突然弹出当前堆栈帧,并在调用方法(新的当前帧)中重新抛出异常.如果在弹出所有帧之前未找到异常处理程序,则终止该线程.如果在最后一个非守护程序线程中抛出异常,这也可能导致JVM本身终止,例如,如果该线程是主线程.

最后,异常处理程序匹配所有类型的异常,因此每当抛出异常时总是执行.在没有抛出异常的情况下,仍然在方法结束时执行finally块,这是通过在执行return语句之前立即跳转到finally处理程序代码来实现的.