Question

我们知道捕获异常是很昂贵的。但是，即使从未抛出异常，在Java中使用try-catch块也是昂贵的吗？

我发现Stack Overflow问题/答案 Why are try blocks expensive? ，但它适用于.NET。

Answer 1

try几乎没有任何费用。代码的元数据不是在运行时设置try的工作，而是在编译时进行结构化，这样当抛出异常时，它现在执行相对昂贵的操作，即向上移动堆栈并查看是否有{存在可以捕获此异常的{1}}块。从外行人的角度来看，try也可以自由。它实际上抛出了让你付出代价的例外 - 但除非你抛出数百或数千例异常，否则你仍然不会注意到成本。

try有一些与之相关的小费用。 Java无法对try块中的代码进行一些优化，否则它将执行此操作。例如，Java通常会在方法中重新排列指令以使其运行得更快 - 但Java还需要保证如果抛出异常，就会观察到方法的执行，就好像它的语句一样，在源代码中执行，执行按顺序排列。

因为在try块中可以抛出异常（在try块的任何一行！异步抛出一些异常，例如通过调用Thread上的try（不推荐使用），甚至除了OutOfMemoryError几乎可以在任何地方发生之外）然而它可以被捕获并且代码继续在同一方法中执行，因此更难以推断可以进行的优化，因此它们不太可能发生。（有人必须对编译器进行编程才能完成它们，推理并保证正确性等等。对于那些意味着'特殊'的事情来说，这将是一件巨大的痛苦。）但是，实际上你不会注意到这样的事情。

Answer 2

让我们衡量一下吧，我们呢？

public abstract class Benchmark {

    final String name;

    public Benchmark(String name) {
        this.name = name;
    }

    abstract int run(int iterations) throws Throwable;

    private BigDecimal time() {
        try {
            int nextI = 1;
            int i;
            long duration;
            do {
                i = nextI;
                long start = System.nanoTime();
                run(i);
                duration = System.nanoTime() - start;
                nextI = (i << 1) | 1;
            } while (duration < 100000000 && nextI > 0);
            return new BigDecimal((duration) * 1000 / i).movePointLeft(3);
        } catch (Throwable e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

    @Override
    public String toString() {
        return name + "\t" + time() + " ns";
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Benchmark[] benchmarks = {
            new Benchmark("try") {
                @Override int run(int iterations) throws Throwable {
                    int x = 0;
                    for (int i = 0; i < iterations; i++) {
                        try {
                            x += i;
                        } catch (Exception e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                    return x;
                }
            }, new Benchmark("no try") {
                @Override int run(int iterations) throws Throwable {
                    int x = 0;
                    for (int i = 0; i < iterations; i++) {
                        x += i;
                    }
                    return x;
                }
            }
        };
        for (Benchmark bm : benchmarks) {
            System.out.println(bm);
        }
    }
}

在我的电脑上，打印出如下内容：

try     0.598 ns
no try  0.601 ns

至少在这个简单的例子中，try语句对性能没有可测量的影响。随意测量更复杂的。

一般来说，在您有代码中存在实际性能问题的证据之前，我建议您不要担心语言结构的性能成本。或者作为唐纳德·克努特put：“过早优化是万恶之源”。

Answer 3

try / catch可能会对效果产生一些影响。这是因为它阻止JVM进行一些优化。 Joshua Bloch在“Effective Java”中说过以下内容：

•将代码置于try-catch块中会禁止现有JVM实现可能执行的某些优化。

Answer 4

是的，正如其他人所说的那样，try阻止了围绕它的{}个字符的某些优化。特别是，优化器必须假设在块内的任何点都可能发生异常，因此无法保证语句可以执行。

例如：

    try {
        int x = a + b * c * d;
        other stuff;
    }
    catch (something) {
        ....
    }
    int y = a + b * c * d;
    use y somehow;

如果没有try，则计算分配给x的值可以保存为“公共子表达式”并重新用于分配给y。但由于try无法确保第一个表达式得到评估，因此必须重新计算表达式。这在“直线”代码中通常不是很大，但在循环中可能很重要。

但是，应该注意，这仅适用于JITCed代码。 javac只进行了大量的优化，字节码解释器输入/离开try块的成本为零。（没有生成字节码来标记块边界。）

对于最好的人：

public class TryFinally {
    public static void main(String[] argv) throws Throwable {
        try {
            throw new Throwable();
        }
        finally {
            System.out.println("Finally!");
        }
    }
}

输出：

C:\JavaTools>java TryFinally
Finally!
Exception in thread "main" java.lang.Throwable
        at TryFinally.main(TryFinally.java:4)

javap输出：

C:\JavaTools>javap -c TryFinally.class
Compiled from "TryFinally.java"
public class TryFinally {
  public TryFinally();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return

  public static void main(java.lang.String[]) throws java.lang.Throwable;
    Code:
       0: new           #2                  // class java/lang/Throwable
       3: dup
       4: invokespecial #3                  // Method java/lang/Throwable."<init>":()V
       7: athrow
       8: astore_1
       9: getstatic     #4                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
      12: ldc           #5                  // String Finally!
      14: invokevirtual #6                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
      17: aload_1
      18: athrow
    Exception table:
       from    to  target type
           0     9     8   any
}

没有“GOTO”。

Answer 5

另一个微基准标记（source）。

我创建了一个测试，在其中我根据异常百分比测量try-catch和no-try-catch代码版本。 10％的百分比意味着10％的测试案例除以零案例。在一种情况下，它由try-catch块处理，而另一种情况由条件运算符处理。这是我的结果表：

OS: Windows 8 6.2 x64
JVM: Oracle Corporation Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM 23.25-b01

Percentage | Result (try/if, ns)   
    0%     |      88/90   
    1%     |      89/87    
    10%    |      86/97    
    90%    |      85/83

其中说这些案件之间没有显着差异。

Answer 6

要理解无法执行优化的原因，了解底层机制非常有用。我能找到的最简洁的例子是在C语言中实现的：http://www.di.unipi.it/~nids/docs/longjump_try_trow_catch.html

#include <stdio.h>
#include <setjmp.h>
#define TRY do{ jmp_buf ex_buf__; switch( setjmp(ex_buf__) ){ case 0: while(1){
#define CATCH(x) break; case x:
#define FINALLY break; } default:
#define ETRY } }while(0)
#define THROW(x) longjmp(ex_buf__, x)

编译器通常难以确定跳转是否可以本地化为X，Y和Z，因此它们会跳过无法保证安全的优化，但实现本身相当轻。

Answer 7

I have found catching NullPointException quite expensive. For 1.2k operations the time was 200ms and 12ms when I handeled it the same way with if(object==null) which was pretty improvement for me.

即使从不抛出异常，使用try-catch块是否昂贵？

7 个答案: