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究极异常处理逻辑——多层次异常的处理顺序
2022-08-02 17:09:00 【Java咩】
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多层次异常的处理顺序
之前在牛客做笔试题的时候，由于遇到了一道多层次异常相关的题，所以对多层次异常的处理顺序格外留心，在上周工作增加并发锁的时候，由于是锁的嵌套，也就是 异常处理 嵌套 异常处理。于是决定深究一下多层次异常处理的优先级。
零、代码执行环境
IDEA版本：2022.1.3
JDK版本：jdk1.8.0_181
一、try、catch 和 finally 中 return 的优先级问题
首先，我们先来探究产生是否产出异常对 try、catch 和 finally 中 return 的优先级 的影响
测试代码：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("产生异常时：a = " + test1());
System.out.println("未产生异常时：a = " + test2());
public static String test1() {
String res = "初始内容 ";
try {
int a = 1 / 0;
return res + " + try 返回了";
} catch (Exception e) {
res += " + catch 执行了";
return res + " + catch 返回了";
} finally {
res += " + finally 执行了";
return res + " + finally 返回了";
}
// finally 中有 return 的话，这之后的代码由于不会被执行，而产生会编译错误
}
public static String test2() {
String res = "初始内容 ";
try {
// int a = 1 / 0;
return res + " + try 返回了";
} catch (Exception e) {
res += " + catch 执行了";
return res + " + catch 返回了";
} finally {
res += " + finally 执行了";
return res + " + finally 返回了";
}
// finally 中有 return 的话，这之后的代码由于不会被执行，而产生会编译错误
}
}
运行结果：
产生异常时：初始内容 + catch 执行了 + finally 执行了 + finally 返回了
不产生异常时：初始内容 + finally 执行了 + finally 返回了
结果分析：
通过结果可以看出，无论是否产生异常，一旦 finally {} 语句块中含有 retuan 那么都会执行 finally {} 语句中的 retuan 语句。
二、try 和 catch 中 return 的优先级问题
测试代码：
public static void main(String[] args) {
System.out.println("产生异常时：" + test1());
System.out.println("不产生异常时：" + test2());
}
public static String test1() {
String res = "初始内容 ";
try {
// int a = 1 / 0;
return res + " + try 返回了";
} catch (Exception e) {
res += " + catch 执行了";
return res + " + catch 返回了";
} finally {
System.out.println("finally 执行了");
res += " + finally 执行了";
}
// finally 中有 return 的话，这之后的代码由于不会被执行，而产生会编译错误
}
public static String test2() {
String res = "初始内容 ";
try {
int a = 1 / 0;
return res + " + try 返回了";
} catch (Exception e) {
res += " + catch 执行了";
return res + " + catch 返回了";
} finally {
System.out.println("finally 执行了");
res += " + finally 执行了";
}
// finally 中有 return 的话，这之后的代码由于不会被执行，而产生会编译错误
}
}
运行结果：
finally 执行了
不产生异常时：初始内容 + try 返回了
finally 执行了
产生异常时：初始内容 + catch 执行了 + catch 返回了
结果分析：
不产生异常时：执行 try {} 语句中的 retuan 语句。
产生异常时：执行 catch {} 语句中的 retuan 语句
值得注意的是： finally {} 语句中的语句也执行了，但是对于字符串 res 的操作没有生效。
如果是返回基本类型的值，那么在缓存时也是缓存值本身，所以后面在finally块中重新赋值时，方法返回的值不会受finally块中重新赋值的影响；
如果返回的是引用类型的值，那么在缓存时，缓存的是引用类型对象的引用，所以虽然后面在finally块中重新赋值时（重新指向另一个对象），方法返回的值不会受到影响，但是如果是修改对象的属性，那么会影响到返回的值。
参考链接：finally语句中对变量进行赋值的问题
三、finally 中 return 对 catch 中异常的影响
public class Test {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("finally 有 return 时：" + test1());
System.out.println("finally 无 return 时：" + test2());
}
public static String test1() {
String res = "初始内容 ";
try {
int a = 1 / 0;
return res;
} catch (Exception e) {
int a = 1 / 0;
res += " + catch 执行了";
return res;
} finally {
res += " + finally 执行了";
return res ;
}
// finally 中有 return 的话，这之后的代码由于不会被执行，而产生会编译错误
}
public static String test2() {
String res = "初始内容 ";
try {
int a = 1 / 0;
return res;
} catch (Exception e) {
int a = 1 / 0;
res += " + catch 执行了";
return res;
} finally {
res += " + finally 执行了";
}
// finally 中有 return 的话，这之后的代码由于不会被执行，而产生会编译错误
}
}
运行结果：
finally 有 return 时：初始内容 + finally 执行了
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
结果分析：
根据结果可以看出，如果 finally {} 代码块中有 retuan 时， catch {} 中的异常不会被处理。
四、多层次 try 、 catch 和 finally 中 return 的优先级问题
public class Test {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("不产生异常时：" + test1());
System.out.println("内部 try 产生异常时：" + test2());
System.out.println("内部 catch 也产生异常时：" + test3());
}
public static String test1() {
String res = "初始内容";
try {
try {
// int a = 1 / 0;
return res;
} catch (Exception e) {
res += " + 内部代码块的 catch 执行了";
return res;
} finally {
res += " + 内部代码块的 finally 执行了";
return res + " + 内部 finally 返回了";
}
// finally 中有 return 的话，这之后的代码由于不会被执行，而产生会编译错误
} catch (Exception e) {
res += " + 外部代码块的 catch 执行了";
return res;
} finally {
res += " + 外部代码块的 finally 执行了";
return res + " + 外部 finally 返回了";
}
// finally 中有 return 的话，这之后的代码由于不会被执行，而产生会编译错误
}
public static String test2() {
String res = "初始内容";
try {
try {
int a = 1 / 0;
return res;
} catch (Exception e) {
res += " + 内部代码块的 catch 执行了";
return res;
} finally {
res += " + 内部代码块的 finally 执行了";
return res + " + 内部 finally 返回了";
}
// finally 中有 return 的话，这之后的代码由于不会被执行，而产生会编译错误
} catch (Exception e) {
res += " + 外部代码块的 catch 执行了";
return res;
} finally {
res += " + 外部代码块的 finally 执行了";
return res + " + 外部 finally 返回了";
}
// finally 中有 return 的话，这之后的代码由于不会被执行，而产生会编译错误
}
public static String test3() {
String res = "初始内容";
try {
try {
int a = 1 / 0;
return res;
} catch (Exception e) {
int a = 1 / 0;
res += " + 内部代码块的 catch 执行了";
return res;
} finally {
res += " + 内部代码块的 finally 执行了";
return res + " + 内部 finally 返回了";
}
// finally 中有 return 的话，这之后的代码由于不会被执行，而产生会编译错误
} catch (Exception e) {
res += " + 外部代码块的 catch 执行了";
return res;
} finally {
res += " + 外部代码块的 finally 执行了";
return res + " + 外部 finally 返回了";
}
// finally 中有 return 的话，这之后的代码由于不会被执行，而产生会编译错误
}
}
运行结果：
不产生异常时：初始内容 + 内部代码块的 finally 执行了 + 外部代码块的 finally 执行了 + 外部 finally 返回了
内部 try 产生异常时：初始内容 + 内部代码块的 catch 执行了 + 内部代码块的 finally 执行了 + 外部代码块的 finally 执行了 + 外部 finally 返回了
内部 catch 也产生异常时：初始内容 + 内部代码块的 finally 执行了 + 外部代码块的 finally 执行了 + 外部 finally 返回了
结果分析：
不产生异常时：正常执行 try {} 中语句，由于外部代码块 finally {} 中有 return 语句，所以只执行外部 finally {} 中的 return 语句。符合我们在 一、try 和 finally 中 return 的优先级问题 中的结论。
try 产生异常时：代码执行 catch {} 部分，由于外部代码块 finally {} 中有 return 语句，所以只执行外部 finally {} 中的 return 语句。符合我们在 一、try 和 finally 中 return 的优先级问题 中的结论。
try 和 catch 同时产生异常时：由于外部代码块 finally {} 中有 return 语句，所以程序不会处理 catch {} 中的异常，故结果和不产生异常时相同。符合我们在 三、finally 中 return 对 catch 中异常的影响 中的结论。
五、多层次 try 和 catch 中 return 的优先级问题
为了验证最后一个结论，我们在 finally {} 中去掉 return 语句，再次执行。
测试代码：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("不产生异常时：" + test1());
System.out.println("内部 try 产生异常时：" + test2());
System.out.println("内部 catch 也产生异常时：" + test3());
}
public static String test1() {
String res = "初始内容";
try {
try {
// int a = 1 / 0;
return res + " + 内部代码块的 try 返回";
} catch (Exception e) {
res += " + 内部代码块的 catch 执行了";
return res + " + 内部代码块的 catch 返回";
} finally {
res += " + 内部代码块的 finally 执行了";
}
// finally 中有 return 的话，这之后的代码由于不会被执行，而产生会编译错误
} catch (Exception e) {
res += " + 外部代码块的 catch 执行了";
return res + " + 外部代码块的 catch 返回";
} finally {
res += " + 外部代码块的 finally 执行了";
}
// finally 中有 return 的话，这之后的代码由于不会被执行，而产生会编译错误
}
public static String test2() {
String res = "初始内容";
try {
try {
int a = 1 / 0;
return res + " + 内部代码块的 try 返回";
} catch (Exception e) {
res += " + 内部代码块的 catch 执行了";
return res + " + 内部代码块的 catch 返回";
} finally {
res += " + 内部代码块的 finally 执行了";
}
// finally 中有 return 的话，这之后的代码由于不会被执行，而产生会编译错误
} catch (Exception e) {
res += " + 外部代码块的 catch 执行了";
return res + " + 外部代码块的 catch 返回";
} finally {
res += " + 外部代码块的 finally 执行了";
}
// finally 中有 return 的话，这之后的代码由于不会被执行，而产生会编译错误
}
public static String test3() {
String res = "初始内容";
try {
try {
int a = 1 / 0;
return res + " + 内部代码块的 try 返回";
} catch (Exception e) {
int a = 1 / 0;
res += " + 内部代码块的 catch 执行了";
return res + " + 内部代码块的 catch 返回";
} finally {
res += " + 内部代码块的 finally 执行了";
}
// finally 中有 return 的话，这之后的代码由于不会被执行，而产生会编译错误
} catch (Exception e) {
res += " + 外部代码块的 catch 执行了";
return res + " + 外部代码块的 catch 返回";
} finally {
res += " + 外部代码块的 finally 执行了";
}
// finally 中有 return 的话，这之后的代码由于不会被执行，而产生会编译错误
}
}
运行结果：
不产生异常时：初始内容 + 内部代码块的 try 返回
内部 try 产生异常时：初始内容 + 内部代码块的 catch 执行了 + 内部代码块的 catch 返回
内部 catch 也产生异常时：初始内容 + 内部代码块的 finally 执行了 + 外部代码块的 catch 执行了 + 外部代码块的 catch 返回
结果分析：
不产生异常时：正常执行 try {} 中的 return 。
try 产生异常时：由于 finally {} 中没有 return 语句，所以执行 catch {} 中有 return 语句，但是 finally {} 中的逻辑会执行。
catch 也产生异常时：由于内部 finally {} 中没有 return 语句，所以异常会向外抛出，被外部 catch {} 捕捉到，执行外部 catch {} 中有 return 语句。其中外部 finally {} 中的逻辑均会执行。
六、写在后面
欢迎关注，会经常记录一些学习思考笔记。如有错误与补充，感谢您的指出。
欢迎随时留言讨论，与君共勉，知无不答！
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