啪啪敦跌，打臉了！領導說：try-catch必須放在循環(huán)體外逛揩！

今天給大家?guī)淼氖顷P于try-catch 應該放在循環(huán)體外柠傍，還是放在循環(huán)體內(nèi)的文章，我們將從性能和業(yè)務場景分析這兩個方面來回答此問題息尺。

很多人對 try-catch 有一定的誤解携兵，比如我們經(jīng)常會把它（try-catch）和“低性能”直接畫上等號，但對 try-catch 的本質(zhì)（是什么）卻缺少著最基礎的了解搂誉，因此我們也會在本篇中對 try-catch 的本質(zhì)進行相關的探索徐紧。

性能評測

話不多說，我們直接來開始今天的測試，本文我們依舊使用 Oracle 官方提供的 JMH（Java Microbenchmark Harness并级，JAVA 微基準測試套件）來進行測試拂檩。

首先在 pom.xml 文件中添加 JMH 框架，配置如下：

?<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.openjdk.jmh/jmh-core -->

<dependency>

? <groupId>org.openjdk.jmh</groupId>

? <artifactId>jmh-core</artifactId>

? <version>{version}</version>

</dependency>

完整測試代碼如下：

import org.openjdk.jmh.annotations.*;

import org.openjdk.jmh.runner.Runner;

import org.openjdk.jmh.runner.RunnerException;

import org.openjdk.jmh.runner.options.Options;

import org.openjdk.jmh.runner.options.OptionsBuilder;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**

* try - catch 性能測試

*/

@BenchmarkMode(Mode.AverageTime) // 測試完成時間

@OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS)

@Warmup(iterations = 1, time = 1, timeUnit = TimeUnit.SECONDS) // 預熱 1 輪嘲碧，每次 1s

@Measurement(iterations = 5, time = 5, timeUnit = TimeUnit.SECONDS) // 測試 5 輪稻励，每次 3s

@Fork(1) // fork 1 個線程

@State(Scope.Benchmark)

@Threads(100)

public class TryCatchPerformanceTest {

? ? private static final int forSize = 1000; // 循環(huán)次數(shù)

? ? public static void main(String[] args) throws RunnerException {

? ? ? ? // 啟動基準測試

? ? ? ? Options opt = new OptionsBuilder()

? ? ? ? ? ? ? ? .include(TryCatchPerformanceTest.class.getSimpleName()) // 要導入的測試類

? ? ? ? ? ? ? ? .build();

? ? ? ? new Runner(opt).run(); // 執(zhí)行測試

? ? }

? ? @Benchmark

? ? public int innerForeach() {

? ? ? ? int count = 0;

? ? ? ? for (int i = 0; i < forSize; i++) {

? ? ? ? ? ? try {

? ? ? ? ? ? ? ? if (i == forSize) {

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? throw new Exception("new Exception");

? ? ? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? ? ? ? ? count++;

? ? ? ? ? ? } catch (Exception e) {

? ? ? ? ? ? ? ? e.printStackTrace();

? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? }

? ? ? ? return count;

? ? }

? ? @Benchmark

? ? public int outerForeach() {

? ? ? ? int count = 0;

? ? ? ? try {

? ? ? ? ? ? for (int i = 0; i < forSize; i++) {

? ? ? ? ? ? ? ? if (i == forSize) {

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? throw new Exception("new Exception");

? ? ? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? ? ? ? ? count++;

? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? } catch (Exception e) {

? ? ? ? ? ? e.printStackTrace();

? ? ? ? }

? ? ? ? return count;

? ? }

}


以上代碼的測試結(jié)果為：

從以上結(jié)果可以看出，程序在循環(huán) 1000 次的情況下愈涩，單次平均執(zhí)行時間為：循環(huán)內(nèi)包含 try-catch 的平均執(zhí)行時間是 635 納秒 ±75 納秒望抽，也就是 635 納秒上下誤差是 75 納秒；

循環(huán)外包含 try-catch 的平均執(zhí)行時間是 630 納秒履婉，上下誤差 38 納秒煤篙。

也就是說，在沒有發(fā)生異常的情況下毁腿，除去誤差值辑奈，我們得到的結(jié)論是：try-catch 無論是在for循環(huán)內(nèi)還是for循環(huán)外，它們的性能相同已烤，幾乎沒有任何差別鸠窗。

try-catch的本質(zhì)

要理解 try-catch 的性能問題，必須從它的字節(jié)碼開始分析胯究，只有這樣我能才能知道 try-catch 的本質(zhì)到底是什么稍计，以及它是如何執(zhí)行的。

此時我們寫一個最簡單的 try-catch 代碼：

public class AppTest {

? ? public static void main(String[] args) {

? ? ? ? try {

? ? ? ? ? ? int count = 0;

? ? ? ? ? ? throw new Exception("new Exception");

? ? ? ? } catch (Exception e) {

? ? ? ? ? ? e.printStackTrace();

? ? ? ? }

? ? }

}

然后使用javac生成字節(jié)碼之后唐片，再使用javap -c AppTest的命令來查看字節(jié)碼文件：

? javap -c AppTest

警告: 二進制文件AppTest包含com.example.AppTest

Compiled from "AppTest.java"

public class com.example.AppTest {

? public com.example.AppTest();

? ? Code:

? ? ? 0: aload_0

? ? ? 1: invokespecial #1? ? ? ? ? ? ? ? ? // Method java/lang/Object."<init>":()V

? ? ? 4: return

? public static void main(java.lang.String[]);

? ? Code:

? ? ? 0: iconst_0

? ? ? 1: istore_1

? ? ? 2: new? ? ? ? ? #2? ? ? ? ? ? ? ? ? // class java/lang/Exception

? ? ? 5: dup

? ? ? 6: ldc? ? ? ? ? #3? ? ? ? ? ? ? ? ? // String new Exception

? ? ? 8: invokespecial #4? ? ? ? ? ? ? ? ? // Method java/lang/Exception."<init>":(Ljava/lang/String;)V

? ? ? 11: athrow

? ? ? 12: astore_1

? ? ? 13: aload_1

? ? ? 14: invokevirtual #5? ? ? ? ? ? ? ? ? // Method java/lang/Exception.printStackTrace:()V

? ? ? 17: return

? ? Exception table:

? ? ? from? ? to? target type

? ? ? ? ? 0? ? 12? ? 12? Class java/lang/Exception

}

從以上字節(jié)碼中可以看到有一個異常表：

Exception table:

? ? ? from? ? to? target type

? ? ? ? ? 0? ? 12? ? 12? Class java/lang/Exception

參數(shù)說明：

from：表示 try-catch 的開始地址丙猬；

to：表示 try-catch 的結(jié)束地址；

target：表示異常的處理起始位费韭；

type：表示異常類名稱。

從字節(jié)碼指令可以看出庭瑰，當代碼運行時出錯時星持，會先判斷出錯數(shù)據(jù)是否在from到to的范圍內(nèi)，如果是則從target標志位往下執(zhí)行弹灭，如果沒有出錯督暂，直接goto到return。也就是說穷吮，如果代碼不出錯的話逻翁，性能幾乎是不受影響的，和正常的代碼的執(zhí)行邏輯是一樣的捡鱼。

業(yè)務情況分析

雖然 try-catch 在循環(huán)體內(nèi)還是循環(huán)體外的性能是類似的八回，但是它們所代碼的業(yè)務含義卻完全不同，例如以下代碼：

public class AppTest {

? ? public static void main(String[] args) {

? ? ? ? System.out.println("循環(huán)內(nèi)的執(zhí)行結(jié)果：" + innerForeach());

? ? ? ? System.out.println("循環(huán)外的執(zhí)行結(jié)果：" + outerForeach());

? ? }


? ? // 方法一

? ? public static int innerForeach() {

? ? ? ? int count = 0;

? ? ? ? for (int i = 0; i < 6; i++) {

? ? ? ? ? ? try {

? ? ? ? ? ? ? ? if (i == 3) {

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? throw new Exception("new Exception");

? ? ? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? ? ? ? ? count++;

? ? ? ? ? ? } catch (Exception e) {

? ? ? ? ? ? ? ? e.printStackTrace();

? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? }

? ? ? ? return count;

? ? }

? ? // 方法二

? ? public static int outerForeach() {

? ? ? ? int count = 0;

? ? ? ? try {

? ? ? ? ? ? for (int i = 0; i < 6; i++) {

? ? ? ? ? ? ? ? if (i == 3) {

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? throw new Exception("new Exception");

? ? ? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? ? ? ? ? count++;

? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? } catch (Exception e) {

? ? ? ? ? ? e.printStackTrace();

? ? ? ? }

? ? ? ? return count;

? ? }

}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果為：

java.lang.Exception: new Exception

at com.example.AppTest.innerForeach(AppTest.java:15)

at com.example.AppTest.main(AppTest.java:5)

java.lang.Exception: new Exception

at com.example.AppTest.outerForeach(AppTest.java:31)

at com.example.AppTest.main(AppTest.java:6)

循環(huán)內(nèi)的執(zhí)行結(jié)果：5

循環(huán)外的執(zhí)行結(jié)果：3

可以看出在循環(huán)體內(nèi)的 try-catch 在發(fā)生異常之后，可以繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)缠诅；而循環(huán)外的 try-catch 在發(fā)生異常之后會終止循環(huán)溶浴。

因此我們在決定 try-catch 究竟是應該放在循環(huán)內(nèi)還是循環(huán)外，不取決于性能（因為性能幾乎相同）管引，而是應該取決于具體的業(yè)務場景士败。

例如我們需要處理一批數(shù)據(jù)，而無論這組數(shù)據(jù)中有哪一個數(shù)據(jù)有問題褥伴，都不能影響其他組的正常執(zhí)行谅将，此時我們可以把 try-catch 放置在循環(huán)體內(nèi)；而當我們需要計算一組數(shù)據(jù)的合計值時重慢，只要有一組數(shù)據(jù)有誤饥臂，我們就需要終止執(zhí)行，并拋出異常伤锚，此時我們需要將 try-catch 放置在循環(huán)體外來執(zhí)行擅笔。

總結(jié)

本文我們測試了 try-catch 放在循環(huán)體內(nèi)和循環(huán)體外的性能，發(fā)現(xiàn)二者在循環(huán)很多次的情況下性能幾乎是一致的屯援。然后我們通過字節(jié)碼分析猛们，發(fā)現(xiàn)只有當發(fā)生異常時，才會對比異常表進行異常處理狞洋，而正常情況下則可以忽略 try-catch 的執(zhí)行弯淘。但在循環(huán)體內(nèi)還是循環(huán)體外使用 try-catch，對于程序的執(zhí)行結(jié)果來說是完全不同的吉懊，因此我們應該從實際的業(yè)務出發(fā)庐橙，來決定到 try-catch 應該存放的位置，而非性能考慮借嗽。

作者：Java中文社群

鏈接：https://juejin.im/post/5ed5b998f265da76bd1ad012

來源：掘金

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