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引子

首先，小編聲明一下，這里講的Exception不僅僅是Exception一個類，而是異常機制，就像下面圖中的所有（含繼承Error和Exception的）。

異常類圖

當然JDK中更為細致的異常繼承體系也不是本篇探討內容，本次呢，指北君將對異常在JVM層面的執行原理和ARM進行介紹，這里ARM也不是芯片架構，而是指自動資源管理。

異常表

要想了解異常執行原理，異常表是一個最佳的入口，異常表是什么？我來看看下面的數據結構描述：

exception_table {
    u2 start_pc;
    u2 end_pc;
    u2 handler_pc;
    u2 catch_type;
}

它是虛擬機中用于表述異常處理的一種數據結構，我再來看異常表的樣例，下面是一段包含try-catch代碼編譯后的字節碼中的內容：

from    to  target type
            8    41    41   Class java/lang/IllegalArgumentException
            8    41    41   Class java/io/IOException
            8    53    63   any

邏輯上的表述可以用下圖表示：

異常類圖

監測從8-41（41不包含）號指令的IllegalArgumentException
監測從8-41指令的IOException
監測從8到53指令的結束動作，包含三種情況：跳出指令（比如return指令集）；athrow指令且沒有匹配的異常類型；指令執行到最后一條
如果監測到指定動作，則按照異常表進行跳轉

現在，回到異常表，我們可以看到異常表包含多條異常處理數據，每條數據包含四個屬性

from 監控的指令集起始編號
to 監控的指令集結束編號
target 滿足條件后指令跳轉目標
異常匹配的類型，特殊類型any，對應fanally塊，監控try塊和catch塊

對于return,athrow等指令，執行順序需要注意，指令是在對應的處理之后執行。

可能會讓你意識混亂的例子：

public String execOrder(int sn) {
        StringBuilder build = new StringBuilder();
        try {
            build.append("try-block");
            if(sn == 0) {
                return build.append(", end").toString();
            }
        }catch(RuntimeException e) {
            build.append(", catch-block");
        }finally{
            build.append(", finally-block");
        }
        
        return build.toString();
    }

我們之前說過finally塊會在return之前執行，那是不是執行結果是：try->finally->end這種順序呢？實際的執行的結果是：try-block,end。可以看到，finally塊沒有對結果形成影響，當然，這并不說它沒執行，只是reutrn的結果在執行finally塊時已經計算出結果了，在執行完finally塊后將之前計算的結果返回了而已。所以我們要深入理解了執行的原理，才能正確理解結果。

ARM 自動資源管理

講完前面的異常執行原理后，指北君現在給大家介紹異常機制在JDK1.7中一個優化特性：自動資源管理。經常使用IO的小伙伴一定對關閉IO很煩，寫法繁瑣，關閉前還要做判斷，并且在關閉塊代碼還要加try-catch，就如同下面類似的代碼：

InputStreamReader in = null;
        OutputStreamWriter out = null;
        try {
            in = new InputStreamReader(new FileInputStream(""));
        }catch(IOException e) {
            
        }finally {
            try {
                if(in != null) {
                    in.close();
                }
                if(out != null) {
                    in.close();
                }
            }catch(IOException e) {
                
            }
        }

反正指北君每次寫這種代碼的時候很煩，就是那種啥事沒干，占我一塊黃金代碼位置的感覺，對于有精簡代碼癖好的人來說，就像吃了一口蒼蠅般難受。有了ARM后，我們再來看看新的寫法：

public void sample2() {
        try (InputStreamReader in  = new InputStreamReader(new FileInputStream(""))){
            in.read();
        }catch(IOException e) {
            
        }finally {
            
        }
    }

是不是簡潔多了，資源直接在try后的括號內進行聲明，而且不需要顯式的關閉流的代碼，這難道就是ARM！是不是有點小興奮！對于ARM自動資源管理要點如下：

在try后的括號內聲明需要自動關閉的資源
資源必須實現一個關鍵接口：AutoCloseable。在滿足上面的條件后，JDK將為我們自動關閉資源。當然這種寫法即使想手動關閉，在catch和finally部分也拿不到資源引用。

又到了追根溯源環節了，自動資源管理是如何實現的呢？先看看class文件有啥變化。

21: aload_3
22: invokevirtual #112                // Method java/io/InputStreamReader.read:()I
25: pop
26: ldc           #51                 // String try-block
28: astore        4
30: aload_3
31: ifnull        94
34: aload_3
35: invokevirtual #103                // Method java/io/InputStreamReader.close:()V
38: goto          94
41: astore_1
42: aload_3
43: ifnull        50
46: aload_3
47: invokevirtual #103                // Method java/io/InputStreamReader.close:()V
50: aload_1
51: athrow
52: astore_2

對比之前的字節碼文件，我們明顯發現雖然代碼行數少了，但是Class編譯后的內容一點都沒少，而且異常表中除了finally對應的處理，還增加了額外的部分。具體幾個不同點：

字節碼中竟然有close調用
異常表中增加了內容

Exception table:
    from    to  target type
       21    30    41   any
        4    52    52   any
        0    74    74   Class java/io/IOException
        0    78    85   any

好奇怪的異常表，我們查看指令，可以明顯找出最后一條是對應finally處理。前面的呢？經過分析我們發現前面是finally形式的關閉資源。看到這里，結果就很明顯了，自動資源管理實際是上編譯幫助我們做了顯示關閉的邏輯，在JVM執行層面沒有增加新的功能。簡而言之，自動資源管理是編譯器層面的改進，通過擴展語法和增強編譯能力（增加自動的資源關閉能力）來實現自動化編碼。