Java异常是如何实现的?

简介: Java异常是如何实现的?

正文


在Java程序运行的时候,避免不了出现出现各种各样的异常,比如我们经常看到的NullPointerException、SQLException、IndexOutOfBoundsException等异常,但是有没有思考过,这些异常都是怎么实现的,JVM是如何处理或者说是抛出这些异常呢?下面简单的介绍一下具体的过程。


首先,在我们Java程序运行的时候,我们的运行时数据区分为线程私有区域(程序计数器PC、虚拟机栈和本地方法栈)线程共有(堆以及方法。公共的区域是所有线程都可以使用的内存结构。实际上,Java的异常处理主要是存储在线程的私有的虚拟机栈里面,下面介绍一下操作数栈的结构。


虚拟机栈的组成是由栈帧组成的,每一个栈帧包含了局部变量表、操作数栈、动态链接、方法返回地址以及一些额外的附加信息

而今天介绍的异常的实现其实是一种返回退出方式。也就是说,JVM在执行命令的时候,如果正确,那么就按照正确的返回地址进行返回,如果是执行出现了异常等其他的情况,就会采用异常的方式返回。找到与之匹配的异常处理器。

在字节码中,异常的返回采用的是athrow字节码的命令返回的。例如下面的程序:

00.png

查看字节码如下:

0.png

也就是说,实际上,一场的抛出采用的是athrow的字节码命令实现的。

但是,这里仅仅是抛出异常,如果含有try-catch呢?是啥样的呢?

1.png

2.png

根据上面的截图显然易见,上面的代码采用的是invokevirtual和Exception table来实现的。也就是说,当出现异常的时候,会去查找异常表,确定出到底是哪一个异常,之后进行相应的处理。

接下来介绍带有finally代码块的字节码。

3.png

4.png


可以看出,在形成字节码文件的时候,编译器帮助我们将finally的代码块分别的加在了每一个异常的后面,也就是说复制了很多份,分别处理不同的异常代码逻辑。

最后,我才用的是JDK8写的这篇文章,不同的版本或许有些不同,但是大致的思想是一样的。


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