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服务器之家 - 编程语言 - Java教程 - 深入理解Java基础之try-with-resource语法糖

深入理解Java基础之try-with-resource语法糖

2021-07-15 11:20牛觅 Java教程

这篇文章主要介绍了深入理解Java基础之try-with-resource语法糖,小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧

背景

众所周知,所有被打开的系统资源,比如流、文件或者socket连接等,都需要被开发者手动关闭,否则随着程序的不断运行,资源泄露将会累积成重大的生产事故。

在java的江湖中,存在着一种名为finally的功夫,它可以保证当你习武走火入魔之时,还可以做一些自救的操作。在远古时代,处理资源关闭的代码通常写在finally块中。然而,如果你同时打开了多个资源,那么将会出现噩梦般的场景:

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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!!! 关闭资源的代码竟然比业务代码还要多 !!!这是因为,我们不仅需要关闭 bufferedinputstream ,还需要保证如果关闭 bufferedinputstream 时出现了异常, bufferedoutputstream 也要能被正确地关闭。所以我们不得不借助finally中嵌套finally大法。可以想到,打开的资源越多,finally中嵌套的将会越深!!!

java 1.7中新增的try-with-resource语法糖来打开资源,而无需码农们自己书写资源来关闭代码。再也不用担心我把手写断掉了!我们用try-with-resource来改写刚才的例子:

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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();
    }
  }
}

动手实践

为了能够配合try-with-resource,资源必须实现 autoclosable 接口。该接口的实现类需要重写 close 方法:

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public class connection implements autocloseable {
  public void senddata() {
    system.out.println("正在发送数据");
  }
  @override
  public void close() throws exception {
    system.out.println("正在关闭连接");
  }
}

调用类:

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public class trywithresource {
  public static void main(string[] args) {
    try (connection conn = new connection()) {
      conn.senddata();
    }
    catch (exception e) {
      e.printstacktrace();
    }
  }
}

运行后输出结果:

正在发送数据
正在关闭连接

原理

那么这个是怎么做到的呢?我相信聪明的你们一定已经猜到了,其实,这一切都是编译器大神搞的鬼。我们反编译刚才例子的class文件:

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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();
    }
 
  }
}

看到没,在第15~27行,编译器自动帮我们生成了finally块,并且在里面调用了资源的close方法,所以例子中的close方法会在运行的时候被执行。

异常屏蔽

细心的你们肯定又发现了,刚才反编译的代码(第21行)比远古时代写的代码多了一个 addsuppressed 。为了了解这段代码的用意,我们稍微修改一下刚才的例子:我们将刚才的代码改回远古时代手动关闭异常的方式,并且在 senddata 和 close 方法中抛出异常:

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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:

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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();
      }
    }
  }
}

运行之后我们发现:

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,问题来了,由于我们一次只能抛出一个异常,所以在最上层看到的是最后一个抛出的异常——也就是 close 方法抛出的 myexception ,而 senddata 抛出的 exception 被忽略了。这就是所谓的异常屏蔽。由于异常信息的丢失,异常屏蔽可能会导致某些bug变得极其难以发现,程序员们不得不加班加点地找bug,如此毒瘤,怎能不除!幸好,为了解决这个问题,从java 1.7开始,大佬们为 throwable 类新增了 addsuppressed 方法,支持将一个异常附加到另一个异常身上,从而避免异常屏蔽。那么被屏蔽的异常信息会通过怎样的格式输出呢?我们再运行一遍刚才用try-with-resource包裹的main方法:

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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,异常信息中多了一个 suppressed 的提示,告诉我们这个异常其实由两个异常组成, myexception 是被suppressed的异常。可喜可贺!

注意事项

在使用try-with-resource的过程中,一定需要了解资源的 close 方法内部的实现逻辑。否则还是可能会导致资源泄露。

举个例子,在java bio中采用了大量的装饰器模式。当调用装饰器的 close 方法时,本质上是调用了装饰器内部包裹的流的 close 方法。比如:

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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();
    }
  }
}

在上述代码中,我们从 fileinputstream 中读取字节,并且写入到 gzipoutputstream 中。 gzipoutputstream 实际上是 fileoutputstream 的装饰器。由于try-with-resource的特性,实际编译之后的代码会在后面带上finally代码块,并且在里面调用fin.close()方法和out.close()方法。我们再来看 gzipoutputstream 类的close方法:

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

我们可以看到,out变量实际上代表的是被装饰的 fileoutputstream 类。在调用out变量的 close 方法之前, gzipoutputstream 还做了 finish 操作,该操作还会继续往 fileoutputstream 中写压缩信息,此时如果出现异常,则会 out.close() 方法被略过,然而这个才是最底层的资源关闭方法。正确的做法是应该在try-with-resource中单独声明最底层的资源,保证对应的 close 方法一定能够被调用。在刚才的例子中,我们需要单独声明每个 fileinputstream 以及 fileoutputstream

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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();
    }
  }
}

由于编译器会自动生成 fout.close() 的代码,这样肯定能够保证真正的流被关闭。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持服务器之家。

原文链接:https://juejin.im/post/5c62ba79f265da2de660e91e

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