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Java 7 中引入了 try-with-resources
特性来保证资源使用完毕后,自动进行关闭。任何实现了 java.lang.AutoCloseable
接口的类,都可以看作是资源,也都可以使用该特性。本文将详细介绍该特性的使用方法与注意事项。
1 传统的 try-finally 手动资源关闭
Java 7 之前,资源使用完毕后,需要在 finally
块中手动对其进行关闭。
看一段代码:
java
// src/test/java/TryWithResourcesTest#testJava6ReadFileWithFinallyBlock
@Test
public void testJava6ReadFileWithFinallyBlock() throws IOException {
String filePath = this.getClass().getResource("test.txt").getPath();
FileReader fr = null;
BufferedReader br = null;
try {
fr = new FileReader(filePath);
br = new BufferedReader(fr);
System.out.println(br.readLine());
} finally {
if (null != fr) {
fr.close();
}
if (null != br) {
br.close();
}
}
}
可以看到,如上测试用例尝试从 resources
文件夹下的文件 test.txt
里读取一行内容。用到了 FileReader
与 BufferedReader
文件流类,使用完毕后,在 finally
块内进行了关闭操作。
2 传统的 try-finally 手动资源关闭存在的问题
上面演示的这种在 try-finally
块进行资源使用及手动关闭的方式存在几个问题:
- 容易忘记关闭资源,从而引发内存泄漏;
- 资源比较多的时候,代码嵌套层次较深,代码可读性不佳;
- try 块与 finally 块同时发生异常时,存在异常压制问题。
下面就对这几个问题进行一一说明。
容易忘记关闭资源,从而引发内存泄漏
把资源关闭的事情交给开发人员自己手动处理的话,就容易发生忘记的情形。一旦忘记关闭,资源就会一直被认为在引用,垃圾收集器就无法对其进行回收,最终可能会引发内存泄漏问题。
资源比较多的时候,代码嵌套层次较深,代码可读性不佳
对多个资源进行操作的时候,就可能会嵌套多个 try-finally
块,代码可读性会因此大大降低。
try 块与 finally 块同时发生异常时,存在异常压制问题
因 try
块与 finally
块内都有可能发生异常,那同时发生异常的时候,最终抛出的是哪个异常?
我们可以对上面的代码稍微改一下:假设传一个不存在的文件地址,然后 finally
块内的资源进行手动关闭时也没有进行非 null
判断。
代码如下:
java
// src/test/java/TryWithResourcesTest#testJava6ReadFileWithFinallyBlock
@Test
public void testJava6ReadFileWithFinallyBlock() throws IOException {
String filePath = "not-exists.txt";
FileReader fr = null;
BufferedReader br = null;
try {
fr = new FileReader(filePath);
br = new BufferedReader(fr);
System.out.println(br.readLine());
} finally {
fr.close();
br.close();
}
}
运行时,发生异常,异常信息如下:
text
java.lang.NullPointerException: Cannot invoke "java.io.FileReader.close()" because "fr" is null
at TryWithResourcesTest.testJava6ReadFileWithFinallyBlock(TryWithResourcesTest.java:22)
at java.base/java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:568)
at java.base/java.util.ArrayList.forEach(ArrayList.java:1511)
at java.base/java.util.ArrayList.forEach(ArrayList.java:1511)
调试一下,发现因传入的文件路径不存在,首先会在 try
块内抛出 FileNotFoundException
;进入 finally
块后,调用 fr.close()
时,发现 fr
并未初始化完成,是 null
值,会抛出 NullPointerException
;但最终只直接展示 NullPointerException
,FileNotFoundException
被压制了。
如果想要获取被压制的异常,还需自行对最终异常进行捕获,并调用 e.getSuppressed()
来获取被压制的异常信息。
3 Java 7:try-with-resources 自动资源关闭
使用 Java 7 try-with-resources
特性可以省去编写手动关闭资源的代码,即 try
块内的语句执行完成时,资源将自动进行关闭。
示例代码如下:
java
// src/test/java/TryWithResourcesTest#testJava7ReadFileWithMultipleResources
@Test
public void testJava7ReadFileWithMultipleResources() throws IOException {
String filePath = this.getClass().getResource("test.txt").getPath();
try (FileReader fr = new FileReader(filePath);
BufferedReader br = new BufferedReader(fr)) {
System.out.println(br.readLine());
}
}
可以看到,如上测试用例中,将 FileReader
与 BufferedReader
的声明与创建,放在了 try
括号内,这样即可以无需手动进行资源关闭了。
这其实是一个语法糖,使用该特性时,编译器会自动为我们添加调用 close
方法关闭资源的代码。
我们将生成的 .class
文件反编译一下,即可以看到编译器到底帮我们添加了哪些逻辑:
java
@Test
public void testJava7ReadFileWithMultipleResources() throws IOException {
String filePath = this.getClass().getResource("test.txt").getPath();
FileReader fr = new FileReader(filePath);
try {
BufferedReader br = new BufferedReader(fr);
try {
System.out.println(br.readLine());
} catch (Throwable var8) {
try {
br.close();
} catch (Throwable var7) {
var8.addSuppressed(var7);
}
throw var8;
}
br.close();
} catch (Throwable var9) {
try {
fr.close();
} catch (Throwable var6) {
var9.addSuppressed(var6);
}
throw var9;
}
fr.close();
}
可以看到,编译器使用传统的 try-finally
写法贴心的为我们添加了资源关闭的代码,而且资源关闭的顺序是:try
括号内先声明的资源后关闭,后声明的资源先关闭。而且关闭资源时,若发生异常,其会将其压制,而抛出 try-with-resources
块内发生的异常。
4 Java 7:try-with-resources 自动资源关闭具备的优点
改用 try-with-resources
后的几个优点:
- 无须手动进行资源关闭,降低了忘记关闭时引发内存泄漏的几率;
- try 括号内可以是一个资源,也可以是按分号分隔的多个资源,代码精简,可读性好;
- try-with-resources 块与不可见的资源关闭同时发生异常时,try-with-resources 块的异常会被抛出,而尝试关闭资源的异常会被压制(这种异常压制方式与前面
try-finally
的处理机制正好相反,这种方式可能更符合我们的预期)。
5 Java 9 对 try-with-resources 特性的增强
从上面的例子可以看到,Java 7 使用 try-with-resources
时,资源的声明与创建必须在 try-with-resources
块内进行。
而自 Java 9 起,资源的声明与创建可以移出到 try-with-resources
块外,而仅需将引用资源的变量放在 try-with-resources
块内即可。
示例如下:
java
// src/test/java/TryWithResourcesTest#testJava9ReadFileWithMultipleResources
@Test
public void testJava9ReadFileWithMultipleResources() throws IOException {
String filePath = this.getClass().getResource("test.txt").getPath();
FileReader fr = new FileReader(filePath);
BufferedReader br = new BufferedReader(fr);
try (fr; br) {
System.out.println(br.readLine());
}
}
6 自定义 AutoClosable 资源的实现
文章开头即提到,不仅是 Java 内置的资源(诸如 InputStream
、OutputStream
与 java.sql.Connection
等)可以使用 try-with-resources
特性,只要是实现了 AutoClosable
接口的资源,都可以使用该特性。
下面就自定义一个 AutoClosable
资源的实现,然后对该自定义资源使用一下 try-with-resources
特性。
示例代码如下:
java
static class MyResource implements AutoCloseable {
@Override
public void close() {
System.out.println("my resource closed!");
}
public void doSomething() {
System.out.println("do something");
}
}
// src/test/java/TryWithResourcesTest#testJava7CustomResourceUsage
@Test
public void testJava7CustomResourceUsage() {
try (MyResource myResource = new MyResource()) {
myResource.doSomething();
}
}
可以看到,实现 AutoCloseable
接口,只需要实现 close
方法即可,自定义资源与内置资源在 try-with-resources
特性的使用上并无差别。
综上,本文首先介绍了在 try-with-resources
特性引入前,资源的关闭是如何做的;然后介绍了 try-with-resources
特性如何使用,以及其带来的好处;最后介绍了 Java 9 对 try-with-resources
特性的增强以及自定义 AutoClosable
资源的实现。
本文所涉及的所有示例代码已托管至本人 GitHub,欢迎关注或 Fork。
参考资料
[2] The try-with-resources Statement (The Java™ Tutorials) | Oracle - docs.oracle.com