這是我的第?206?期分享

作者 | 王磊

來源 | Java中文社群（ID：javacn666）

轉載請聯系授權（微信ID：GG_Stone）

哈嘍，親愛的小伙伴們，技術學磊哥，進步沒得說！歡迎來到新一期的性能解讀系列，我是磊哥。

今天給大家帶來的是關于 try-catch 應該放在循環體外，還是放在循環體內的文章，我們將從性能和業務場景分析這兩個方面來回答此問題。

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

小貼士：我會盡量用代碼和評測結果來證明問題，但由于本身認知的局限，如有不當之處，請讀者朋友們在評論區指出。

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，JAVA 微基準測試套件）來進行測試。

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，每次?1s @Measurement(iterations?=?5,?time?=?5,?timeUnit?=?TimeUnit.SECONDS)?//?測試?5?輪，每次?3s @Fork(1)?//?fork?1?個線程 @State(Scope.Benchmark) @Threads(100) public?class?TryCatchPerformanceTest?{private?static?final?int?forSize?=?1000;?//?循環次數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();?//?執行測試}@Benchmarkpublic?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;}@Benchmarkpublic?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;} }

以上代碼的測試結果為：

從以上結果可以看出，程序在循環 1000 次的情況下，單次平均執行時間為：

• 循環內包含 try-catch 的平均執行時間是 635 納秒 ±75 納秒，也就是 635 納秒上下誤差是 75 納秒；

• 循環外包含 try-catch 的平均執行時間是 630 納秒，上下誤差 38 納秒。

也就是說，在沒有發生異常的情況下，除去誤差值，我們得到的結論是：try-catch 無論是在 for?循環內還是 ?for?循環外，它們的性能相同，幾乎沒有任何差別。

try-catch的本質

要理解 try-catch 的性能問題，必須從它的字節碼開始分析，只有這樣我能才能知道 try-catch 的本質到底是什么，以及它是如何執行的。

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?生成字節碼之后，再使用 javap -c AppTest?的命令來查看字節碼文件：

??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_01:?invokespecial?#1??????????????????//?Method?java/lang/Object."<init>":()V4:?returnpublic?static?void?main(java.lang.String[]);Code:0:?iconst_01:?istore_12:?new???????????#2??????????????????//?class?java/lang/Exception5:?dup6:?ldc???????????#3??????????????????//?String?new?Exception8:?invokespecial?#4??????????????????//?Method?java/lang/Exception."<init>":(Ljava/lang/String;)V11:?athrow12:?astore_113:?aload_114:?invokevirtual?#5??????????????????//?Method?java/lang/Exception.printStackTrace:()V17:?returnException?table:from????to??target?type0????12????12???Class?java/lang/Exception }

從以上字節碼中可以看到有一個異常表：

Exception?table:from????to??target?type0????12????12???Class?java/lang/Exception

參數說明：

• from：表示 try-catch 的開始地址；

• to：表示 try-catch 的結束地址；

• target：表示異常的處理起始位；

• type：表示異常類名稱。

從字節碼指令可以看出，當代碼運行時出錯時，會先判斷出錯數據是否在 from?到 to?的范圍內，如果是則從 target?標志位往下執行，如果沒有出錯，直接 goto?到 return。也就是說，如果代碼不出錯的話，性能幾乎是不受影響的，和正常的代碼的執行邏輯是一樣的。

業務情況分析

雖然 try-catch 在循環體內還是循環體外的性能是類似的，但是它們所代碼的業務含義卻完全不同，例如以下代碼：

public?class?AppTest?{public?static?void?main(String[]?args)?{System.out.println("循環內的執行結果："?+?innerForeach());System.out.println("循環外的執行結果："?+?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;} }

以上程序的執行結果為：

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)

循環內的執行結果：5

循環外的執行結果：3

可以看出在循環體內的 try-catch 在發生異常之后，可以繼續執行循環；而循環外的 try-catch 在發生異常之后會終止循環。

因此我們在決定?try-catch 究竟是應該放在循環內還是循環外，不取決于性能（因為性能幾乎相同），而是應該取決于具體的業務場景。

例如我們需要處理一批數據，而無論這組數據中有哪一個數據有問題，都不能影響請他組的正常執行，此時我們可以把 try-catch 放置在循環體內；而當我們需要計算一組數據的合計值時，只要有一組數據有誤，我們就需要終止執行，并拋出異常，此時我們需要將 try-catch 放置在循環體外來執行。

總結

本文我們測試了 try-catch 放在循環體內和循環體外的性能，發現二者在循環很多次的情況下性能幾乎是一致的。然后我們通過字節碼分析，發現只有當發生異常時，才會對比異常表進行異常處理，而正常情況下則可以忽略 try-catch 的執行。但在循環體內還是循環體外使用 try-catch，對于程序的執行結果來說是完全不同的，因此我們應該從實際的業務出發，來決定到 try-catch 應該存放的位置，而非性能考慮。

往期推薦

阿里巴巴為什么讓初始化集合時必須指定大小？

局部變量竟然比全局變量快 5 倍？

關注公眾號發送”進群“，磊哥拉你進讀者群。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的啪啪打脸！领导说：try-catch要放在循环体外！的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。