最初我們用 Java 寫 JSP 的時候，幾乎可以不觸及異常，因為 Servlet 容器會把 API 拋出的異常包裝成 ServletException 丟給容器去處理。再后來應用分層，代碼中要處理的異常便多了，一般會轉換成自定義的業務異常類，用 try-catch-throw customerException-finally。再到如今各種框架日臻成熟，代碼中顯式的異常處理又漸漸少了些，借助于 AOP 橫行，異常對業務的影響描述被移入到了配置文件中了，例如，事物處理、權限的控制等。
這頗有些像手機的發展，當通信技術不甚發達的時候，手里抓的是磚頭，信號是模擬的。后來慢慢瘦身成兩三根手指大小，甚至是就一支筆似的，可如今信息量大了，屏幕要大，再配上 QWERT 鍵盤，機身自然就肥碩了。
當然與手機的個頭變遷略有不同的是，任憑你怎么對待 Java 中異常，切入 AOP 也好，在 JVM 中處理異常的內在機制始終未變。
說到 Java 異常，無外乎就是 try、catch、finally、throw、throws 這么幾個關鍵字，這些個的用法是沒必要在這里講了。我們這里主要關鍵一下 catch 和 finally 是如何在編譯后的 class 字節碼中的。
異常的拋出與捕獲，Catch 子句的表現，來看看一段 Java 代碼及生成的相應字節碼指令。
- package com.unmi;
-
- import java.io.UnsupportedEncodingException;
-
- public class AboutCatch {
-
- public static void main(String[] args){
- try {
- transfer("JVM 對 Java 異常的處理","gbk");
- } catch (Exception e) {
-
- }
- }
-
-
- public static void transfer(String src, String charset)
- throws Exception{
- String result = "";
- try{
-
- result = new String(src.getBytes(),0,10,charset);
- }catch(NullPointerException ne){
- System.out.println("捕獲到異常 ArithemticExcetipn");
- throw ne;
- }catch(UnsupportedEncodingException uee){
- System.out.println("捕獲到異常 UnsupportedEncodingException");
- throw uee;
- }catch(Exception ex){
- System.out.println("捕獲到異常 Exception");
- throw ex;
- }
- System.out.println(result);
- }
- }
來看看上面代碼中的 transfer() 方法相應的字節碼指令，編譯器是 Eclipse 3.3.2 的，它所用的 JDK 是 1.6.0_06，編譯兼容級別設置為 6.0。用命令 javap -c com.unmi.AboutCatch 在 Dos 窗口中就能輸出：
public static void transfer(java.lang.String, java.lang.String) throws java.lang.Exception;
Code:
0: ldc #30; //String
2: astore_2
3: new #32; //class java/lang/String
6: dup
7: aload_0
8: invokevirtual #34; //Method java/lang/String.getBytes:()[B
11: iconst_0
12: bipush 10
14: aload_1
15: invokespecial #38; //Method java/lang/String."<init>":([BIILjava/lang/String;)V
18: astore_2
19: goto
55 //依據異常表執行完異常處理塊后，再回到這里，然后 goto 到 55 號指令繼續執行
22: astore_3
23: getstatic #41; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
26: ldc #47; //String 捕獲到異常 ArithemticExcetipn
28: invokevirtual #49; //Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
31: aload_3
32: athrow
//拋出 ArthemticException 異常
33: astore_3
34: getstatic #41; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
37: ldc #55; //String 捕獲到異常 UnsupportedEncodingException
39: invokevirtual #49; //Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
42: aload_3
43: athrow
//拋出 UnsupportedEncodingException 異常
44: astore_3
45: getstatic #41; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
48: ldc #57; //String 捕獲到異常 Exception
50: invokevirtual #49; //Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
53: aload_3
54: athrow
//拋出 Exception 異常
55: getstatic #41; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
58: aload_2
59: invokevirtual #49; //Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
62: return
Exception table:
//這下面是一個異常表，所以異常不像普通代碼那樣是靠 goto 語句來跳轉的
from to target type
//0-19 號指令中，碰到 NullPointerException時，跳到 22 號指令
3 19 22 Class java/lang/NullPointerException
//0-19 號指令中，碰到 UnsupportedEncodingException 時，跳到 33 號指令
3 19 33 Class java/io/UnsupportedEncodingException
//0-19 號指令中，碰到 NullPointerException時，跳到 44 號指令
3 19 44 Class java/lang/Exception
說明：
對于上面的程序，我們可以用下面代碼來調用看看輸出
1) transfer("JVM 對 Java 異常的處理","gbk"); //正常
2) transfer(null, "gbk"); //空指針異常
3) transfer("JVM 對","gbk"); //數組越界異常
4) transfer("JVM 對","gbk-1"); //不支持的字符集異常
最后可以把代碼中的
catch(Exception ex){ //比如數組越界時在這里可捕獲到
System.out.println("捕獲到異常 Exception");
throw ex;
}
或是 main() 方法寫成
public static void main(String[] args) throws Exception{
transfer("JVM 對 Java 異常的處理","gbk");
}
來試試，異常一直未得到處理對 JVM 的影響
字節碼中，紅色部分是我加上去的注釋，著重描了要關注的地方，其他的出入棧、方法調用的指令可不予以理會，關鍵是只要知曉有一個異常表的存在，try 的范圍就是體現在異常表行記錄的起點和終點。JVM 在 try 住的代碼區間內如有異常拋出的話，就會在當前棧楨的異常表中，找到匹配類型的異常記錄的入口指令號，然后跳到該指令處執行。異常指令塊執行完后，再回來繼續執行后面的代碼。JVM 按照每個入口在表中出現的順序進行檢索，如果沒有發現匹配的項，JVM 將當前棧幀從棧中彈出，再次拋出同樣的異常。當 JVM 彈出當前棧幀時，JVM 馬上終止當前方法的執行，并且返回到調用本方法的方法中，但是并非繼續正常執行該方法，而是在該方法中拋出同樣的異常，這就使得 JVM 在該方法中再次執行同樣的搜尋異常表的操作。
上面那樣的內層方法無法處理異常的層層向外拋，層層壓棧，這樣就形成一個異常棧。異常棧十分有利于我們透析問題之所在，例如 e.printStackTrace(); 或者帶參數的 e.printStackTrace(); 方法可將異常棧信息定向輸出到他處，還有 log4j 的 log.error(Throwable) 也有此功效。若是在行徑的哪層有能力處理該異常則已，否則直至 JVM，直接造成 JVM 崩潰掉。例如當 main() 方法也把異常拋了出去，JVM 此刻也就到了生命的盡頭。
柳德才
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