异常处理是Java语言非常重要的一个语法,我们从Java虚拟机的角度来讨论异常是如何被抛出和处理的。

异常结构

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Error与Exception

Error是程序无法处理的错误,它是由JVM产生和抛出的,比如OutOfMemoryError、ThreadDeath等。这些异常发生时,Java虚拟机(JVM)一般会选择线程终止。

Exception是程序本身可以处理的异常,这种异常分两大类运行时异常和非运行时异常。程序中应当尽可能去处理这些异常。

运行时异常和非运行时异常

运行时异常都是RuntimeException类及其子类异常,如NullPointerException、IndexOutOfBoundsException等,这些异常是不检查异常,程序中可以选择捕获处理,也可以不处理。这些异常一般是由程序逻辑错误引起的,程序应该从逻辑角度尽可能避免这类异常的发生。

非运行时异常是RuntimeException以外的异常,类型上都属于Exception类及其子类。从程序语法角度讲是必须进行处理的异常,如果不处理,程序就不能编译通过。如IOException、SQLException等以及用户自定义的Exception异常,一般情况下不自定义检查异常。

异常指令

在代码中抛出和处理异常是由athrow指令和方法的异常处理表配合完成的,我们将重点讨论这一点。

在Java 6之前,Oracle的Java编译器使用jsr、jsr_w和ret指令来实现finally子句。从Java 6开始,已经不再使用这些指令,我们不讨论这三条指令。

看一个例子

private static void bar(String[] args) {
  if (args.length == 0) {
      throw new IndexOutOfBoundsException("no args!");
  }
  int x = Integer.parseInt(args[0]);
  System.out.println(x);
}

查看其编译后的字节码:

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在调用了异常对象的 new 方法后,就执行了 athrow 指令,与我们上面说的指令对的上。

有一点需要注意,就是异常对象的构造方法会调用到 Throwable 的构造方法:

public Throwable(String message) {
    fillInStackTrace();
    detailMessage = message;
}

这里的 fillInStackTrace 最终会调用到一个 native 方法: