深入理解Java基礎(chǔ)之try-with-resource語(yǔ)法糖

更新時(shí)間：2019年02月13日 10:57:30 作者：牛覓

這篇文章主要介紹了深入理解Java基礎(chǔ)之try-with-resource語(yǔ)法糖,小編覺(jué)得挺不錯(cuò)的，現(xiàn)在分享給大家，也給大家做個(gè)參考。一起跟隨小編過(guò)來(lái)看看吧

背景

眾所周知，所有被打開(kāi)的系統(tǒng)資源，比如流、文件或者Socket連接等，都需要被開(kāi)發(fā)者手動(dòng)關(guān)閉，否則隨著程序的不斷運(yùn)行，資源泄露將會(huì)累積成重大的生產(chǎn)事故。

在Java的江湖中，存在著一種名為finally的功夫，它可以保證當(dāng)你習(xí)武走火入魔之時(shí)，還可以做一些自救的操作。在遠(yuǎn)古時(shí)代，處理資源關(guān)閉的代碼通常寫(xiě)在finally塊中。然而，如果你同時(shí)打開(kāi)了多個(gè)資源，那么將會(huì)出現(xiàn)噩夢(mèng)般的場(chǎng)景：

public class Demo {
  public static void main(String[] args) {
    BufferedInputStream bin = null;
    BufferedOutputStream bout = null;
    try {
      bin = new BufferedInputStream(new FileInputStream(new File("test.txt")));
      bout = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(new File("out.txt")));
      int b;
      while ((b = bin.read()) != -1) {
        bout.write(b);
      }
    }
    catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
    }
    finally {
      if (bin != null) {
        try {
          bin.close();
        }
        catch (IOException e) {
          throw e;
        }
        finally {
          if (bout != null) {
            try {
              bout.close();
            }
            catch (IOException e) {
              throw e;
            }
          }
        }
      }
    }
  }
}

Oh My God?。。?關(guān)閉資源的代碼竟然比業(yè)務(wù)代碼還要多 ?。?！這是因?yàn)?，我們不僅需要關(guān)閉 BufferedInputStream ，還需要保證如果關(guān)閉 BufferedInputStream 時(shí)出現(xiàn)了異常， BufferedOutputStream 也要能被正確地關(guān)閉。所以我們不得不借助finally中嵌套finally?？梢韵氲?，打開(kāi)的資源越多，finally中嵌套的將會(huì)越深?。?！

Java 1.7中新增的try-with-resource語(yǔ)法糖來(lái)打開(kāi)資源，而無(wú)需碼農(nóng)們自己書(shū)寫(xiě)資源來(lái)關(guān)閉代碼。再也不用擔(dān)心我把手寫(xiě)斷掉了！我們用try-with-resource來(lái)改寫(xiě)剛才的例子：

public class TryWithResource {
  public static void main(String[] args) {
    try (BufferedInputStream bin = new BufferedInputStream(new FileInputStream(new File("test.txt")));
       BufferedOutputStream bout = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(new File("out.txt")))) {
      int b;
      while ((b = bin.read()) != -1) {
        bout.write(b);
      }
    }
    catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
}

動(dòng)手實(shí)踐

為了能夠配合try-with-resource，資源必須實(shí)現(xiàn) AutoClosable 接口。該接口的實(shí)現(xiàn)類需要重寫(xiě) close 方法：

public class Connection implements AutoCloseable {
  public void sendData() {
    System.out.println("正在發(fā)送數(shù)據(jù)");
  }
  @Override
  public void close() throws Exception {
    System.out.println("正在關(guān)閉連接");
  }
}

調(diào)用類：

public class TryWithResource {
  public static void main(String[] args) {
    try (Connection conn = new Connection()) {
      conn.sendData();
    }
    catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
}

運(yùn)行后輸出結(jié)果：

正在發(fā)送數(shù)據(jù)
正在關(guān)閉連接

原理

那么這個(gè)是怎么做到的呢？我相信聰明的你們一定已經(jīng)猜到了，其實(shí)，這一切都是編譯器大神搞的鬼。我們反編譯剛才例子的class文件：

package com.codersm.trywithresource;

public class TryWithResource {
  public TryWithResource() {
  }

  public static void main(String[] args) {
    try {
      Connection conn = new Connection();
      Throwable var2 = null;

      try {
        conn.sendData();
      } catch (Throwable var12) {
        var2 = var12;
        throw var12;
      } finally {
        if (conn != null) {
          if (var2 != null) {
            try {
              conn.close();
            } catch (Throwable var11) {
              var2.addSuppressed(var11);
            }
          } else {
            conn.close();
          }
        }

      }
    } catch (Exception var14) {
      var14.printStackTrace();
    }

  }
}

看到?jīng)]，在第15~27行，編譯器自動(dòng)幫我們生成了finally塊，并且在里面調(diào)用了資源的close方法，所以例子中的close方法在運(yùn)行的時(shí)候被執(zhí)行。

異常屏蔽

細(xì)心的你們肯定又發(fā)現(xiàn)了，剛才反編譯的代碼（第21行）比遠(yuǎn)古時(shí)的代碼多了一個(gè) addSuppressed 。為了了解這段代碼的用意，我們稍微修改一下剛才的例子：我們將剛才的代碼改回遠(yuǎn)古時(shí)代手動(dòng)關(guān)閉異常的方式，并且在 sendData 和 close 方法中拋出異常：

public class Connection implements AutoCloseable {
  public void sendData() throws Exception {
    throw new Exception("send data");
  }
  @Override
  public void close() throws Exception {
    throw new MyException("close");
  }
}

修改main方法：

public class TryWithResource {
  public static void main(String[] args) {
    try {
      test();
    }
    catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
  private static void test() throws Exception {
    Connection conn = null;
    try {
      conn = new Connection();
      conn.sendData();
    }
    finally {
      if (conn != null) {
        conn.close();
      }
    }
  }
}

運(yùn)行之后我們發(fā)現(xiàn)：

basic.exception.MyException: close
at basic.exception.Connection.close(Connection.java:10)
at basic.exception.TryWithResource.test(TryWithResource.java:82)
at basic.exception.TryWithResource.main(TryWithResource.java:7)
......

好的，問(wèn)題來(lái)了，由于我們一次只能拋出一個(gè)異常，所以在最上層看到的是最后一個(gè)拋出的異常——也就是 close 方法拋出的 MyException ，而 sendData 拋出的 Exception 被忽略了。這就是所謂的異常屏蔽。由于異常信息的丟失，異常屏蔽可能會(huì)導(dǎo)致某些bug變得極其難以發(fā)現(xiàn)，程序員們不得不加班加點(diǎn)地找bug，如此毒瘤，怎能不除！幸好，為了解決這個(gè)問(wèn)題，從Java 1.7開(kāi)始，大佬們?yōu)?Throwable 類新增了 addSuppressed 方法，支持將一個(gè)異常附加到另一個(gè)異常身上，從而避免異常屏蔽。那么被屏蔽的異常信息會(huì)通過(guò)怎樣的格式輸出呢？我們?cè)龠\(yùn)行一遍剛才用try-with-resource包裹的main方法：

java.lang.Exception: send data

 at basic.exception.Connection.sendData(Connection.java:5)
 at basic.exception.TryWithResource.main(TryWithResource.java:14)
 ......
 Suppressed: basic.exception.MyException: close
 at basic.exception.Connection.close(Connection.java:10)
 at basic.exception.TryWithResource.main(TryWithResource.java:15)
 ... 5 more

可以看到，異常信息中多了一個(gè) Suppressed 的提示，告訴我們這個(gè)異常其實(shí)由兩個(gè)異常組成， MyException 是被Suppressed的異常?？上部少R！

注意事項(xiàng)

在使用try-with-resource的過(guò)程中，一定需要了解資源的 close 方法內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)邏輯。否則還是可能會(huì)導(dǎo)致資源泄露。

舉個(gè)例子，在Java BIO中采用了大量的裝飾器模式。當(dāng)調(diào)用裝飾器的 close 方法時(shí)，本質(zhì)上是調(diào)用了裝飾器內(nèi)部包裹的流的 close 方法。比如：

public class TryWithResource {
  public static void main(String[] args) {
    try (FileInputStream fin = new FileInputStream(new File("input.txt"));
        GZIPOutputStream out = new GZIPOutputStream(new FileOutputStream(new File("out.txt")))) {
      byte[] buffer = new byte[4096];
      int read;
      while ((read = fin.read(buffer)) != -1) {
        out.write(buffer, 0, read);
      }
    }
    catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
}

在上述代碼中，我們從 FileInputStream 中讀取字節(jié)，并且寫(xiě)入到 GZIPOutputStream 中。 GZIPOutputStream 實(shí)際上是 FileOutputStream 的裝飾器。由于try-with-resource的特性，實(shí)際編譯之后的代碼在后面帶上finally代碼塊，并且在里面調(diào)用fin.close()方法和out.close()方法。我們?cè)賮?lái)看 GZIPOutputStream 類的close方法：

public void close() throws IOException {
  if (!closed) {
    finish();
    if (usesDefaultDeflater)
      def.end();
    out.close();
    closed = true;
  }
}

我們可以看到，out變量實(shí)際上代表的是被裝飾的 FileOutputStream 類。在調(diào)用out變量的 close 方法之前， GZIPOutputStream 還做了 finish 操作，該操作還會(huì)繼續(xù)往 FileOutputStream 中寫(xiě)壓縮信息，此時(shí)如果出現(xiàn)異常，則會(huì) out.close() 方法被略過(guò)，然而這個(gè)才是最底層的資源關(guān)閉方法。正確的做法是應(yīng)該在try-with-resource中單獨(dú)聲明最底層的資源，保證對(duì)應(yīng)的 close 方法一定能夠被調(diào)用。在剛才的例子中，我們需要單獨(dú)聲明每個(gè) FileInputStream 以及 FileOutputStream ：

public class TryWithResource {
  public static void main(String[] args) {
    try (FileInputStream fin = new FileInputStream(new File("input.txt"));
        FileOutputStream fout = new FileOutputStream(new File("out.txt"));
        GZIPOutputStream out = new GZIPOutputStream(fout)) {
      byte[] buffer = new byte[4096];
      int read;
      while ((read = fin.read(buffer)) != -1) {
        out.write(buffer, 0, read);
      }
    }
    catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
}

由于編譯器會(huì)自動(dòng)生成 fout.close() 的代碼，這樣肯定能夠保證真正的流被關(guān)閉。

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。