Java 7中的Try-with-resources

本文介绍Java中资源管理的最佳实践,包括使用try-catch-finally和try-with-resources结构来确保资源正确关闭,避免内存泄漏。

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利用Try-Catch-Finally管理资源(旧的代码风格)

在java7以前,程序中使用的资源需要被明确地关闭,这个体验有点繁琐。

下面的方法读取文件,然后用System.out打印:

01 private static void printFile() throws IOException {
02     InputStream input = null;
03  
04     try {
05         input = <strong>new FileInputStream("file.txt")</strong>;
06  
07         int data = <strong>input.read()</strong>;
08         while(data != -1){
09             System.out.print((char) data);
10             data = <strong>input.read()</strong>;
11         }
12     finally {
13         if(input != null){
14             <strong>input.close()</strong>;
15         }
16     }
17 }

上面代码中黑体字的程序可能会抛出异常。正如你所看到的,try语句块中有3个地方能抛出异常,finally语句块中有一个地方会能出异常。

不论try语句块中是否有异常抛出,finally语句块始终会被执行。这意味着,不论try语句块中发生什么,InputStream 都会被关闭,或者说都会试图被关闭。如果关闭失败,InputStream’s close()方法也可能会抛出异常。

假设try语句块抛出一个异常,然后finally语句块被执行。同样假设finally语句块也抛出了一个异常。那么哪个异常会根据调用栈往外传播?

即使try语句块中抛出的异常与异常传播更相关,最终还是finally语句块中抛出的异常会根据调用栈向外传播。

在java7中,对于上面的例子可以用try-with-resource 结构这样写:

01 private static void printFileJava7() throws IOException {
02  
03     try(FileInputStream input = new FileInputStream("file.txt")) {
04  
05         int data = input.read();
06         while(data != -1){
07             System.out.print((char) data);
08             data = input.read();
09         }
10     }
11 }

注意方法中的第一行:

1 try(FileInputStream input = new FileInputStream("file.txt")) {

这就是try-with-resource 结构的用法。FileInputStream 类型变量就在try关键字后面的括号中声明。而且一个FileInputStream 类型被实例化并被赋给了这个变量。

当try语句块运行结束时,FileInputStream 会被自动关闭。这是因为FileInputStream 实现了java中的java.lang.AutoCloseable接口。所有实现了这个接口的类都可以在try-with-resources结构中使用。

当try-with-resources结构中抛出一个异常,同时FileInputStreami被关闭时(调用了其close方法)也抛出一个异常,try-with-resources结构中抛出的异常会向外传播,而FileInputStreami被关闭时抛出的异常被抑制了。这与文章开始处利用旧风格代码的例子(在finally语句块中关闭资源)相反。

使用多个资源

你可以在块中使用多个资源而且这些资源都能被自动地关闭。下面是例子:

01 private static void printFileJava7() throws IOException {
02  
03     try(  FileInputStream     input         = newFileInputStream("file.txt");
04           BufferedInputStream bufferedInput = newBufferedInputStream(input)
05     ) {
06  
07         int data = bufferedInput.read();
08         while(data != -1){
09             System.out.print((char) data);
10     data = bufferedInput.read();
11         }
12     }
13 }

上面的例子在try关键字后的括号里创建了两个资源——FileInputStream 和BufferedInputStream。当程序运行离开try语句块时,这两个资源都会被自动关闭。

这些资源将按照他们被创建顺序的逆序来关闭。首先BufferedInputStream 会被关闭,然后FileInputStream会被关闭。

自定义AutoClosable 实现

这个try-with-resources结构里不仅能够操作java内置的类。你也可以在自己的类中实现java.lang.AutoCloseable接口,然后在try-with-resources结构里使用这个类。

AutoClosable 接口仅仅有一个方法,接口定义如下:

1 public interface AutoClosable {
2  
3     public void close() throws Exception;
4 }

任何实现了这个接口的方法都可以在try-with-resources结构中使用。下面是一个简单的例子:

01 public class MyAutoClosable implements AutoCloseable {
02  
03     public void doIt() {
04         System.out.println("MyAutoClosable doing it!");
05     }
06  
07     @Override
08     public void close() throws Exception {
09         System.out.println("MyAutoClosable closed!");
10     }
11 }

doIt()是方法不是AutoClosable 接口中的一部分,之所以实现这个方法是因为我们想要这个类除了关闭方法外还能做点其他事。

下面是MyAutoClosable 在try-with-resources结构中使用的例子:

1 private static void myAutoClosable() throws Exception {
2  
3     try(MyAutoClosable myAutoClosable = new MyAutoClosable()){
4         myAutoClosable.doIt();
5     }
6 }

当方法myAutoClosable.doIt()被调用时,下面是打印到System.out的输出:

1 MyAutoClosable doing it!
2 MyAutoClosable closed!

通过上面这些你可以看到,不论try-catch中使用的资源是自己创造的还是java内置的类型,try-with-resources都是一个能够确保资源能被正确地关闭的强大方法。

### `try-with-resources` 的基本用法 `try-with-resources` 是 Java 7 引入的一项特性,旨在简化资源管理。它确保在 `try` 块执行完毕后,所有声明为资源的变量都会被自动关闭,即使在操作过程中抛出异常也是如此[^3]。这种机制特别适用于需要手动关闭的资源,例如文件流、网络连接和数据库连接等。 #### 语法结构 `try-with-resources` 的基本语法如下: ```java try (ResourceType resource = new ResourceType()) { // 使用资源的代码 } catch (ExceptionType e) { // 处理异常的代码 } ``` 在 `try` 后的括号中声明并初始化资源,这些资源必须实现 `AutoCloseable` 接口,以便在 `try` 块结束时自动调用 `close()` 方法[^1]。 #### 示例 以下是一个使用 `try-with-resources` 关闭文件流的示例: ```java import java.io.FileInputStream; import java.io.IOException; public class TryWithResourcesExample { public static void main(String[] args) { try (FileInputStream fis = new FileInputStream("example.txt")) { int data; while ((data = fis.read()) != -1) { System.out.print((char) data); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } ``` 在这个示例中,`FileInputStream` 被声明在 `try` 的括号内,因此在 `try` 块执行完毕后,`FileInputStream` 会自动关闭,无需手动调用 `close()` 方法[^4]。 #### 多个资源的管理 `try-with-resources` 也支持同时管理多个资源。多个资源可以在 `try` 的括号内用分号分隔声明: ```java import java.io.BufferedReader; import java.io.FileReader; import java.io.IOException; public class MultipleResourcesExample { public static void main(String[] args) { try (FileReader fr = new FileReader("input.txt"); BufferedReader br = new BufferedReader(fr)) { String line; while ((line = br.readLine()) != null) { System.out.println(line); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } ``` 在这个示例中,`FileReader` 和 `BufferedReader` 都被声明在 `try` 的括号内,它们会在 `try` 块执行完毕后按声明顺序的逆序自动关闭[^2]。 #### 异常处理 如果在 `try` 块中发生异常,`try-with-resources` 会确保资源在异常处理之前关闭。此外,如果在关闭资源时也发生异常,这些异常会被抑制,可以通过 `Throwable.getSuppressed()` 方法获取。 ```java import java.io.FileInputStream; import java.io.IOException; public class ExceptionHandlingExample { public static void main(String[] args) { try (FileInputStream fis = new FileInputStream("example.txt")) { int data = fis.read(); System.out.print((char) data); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); // 获取被抑制的异常 for (Throwable t : e.getSuppressed()) { t.printStackTrace(); } } } } ``` 在这个示例中,如果 `read()` 方法抛出异常,`FileInputStream` 会自动关闭,而关闭过程中可能抛出的异常会被捕获并添加到主异常的抑制列表中[^2]。 ### `try-with-resources` 的优势 - **代码简洁性和清晰性**:资源的声明和关闭集中在一个 `try` 块中,避免了冗余的 `finally` 块[^2]。 - **防止资源泄漏**:即使在 `try` 块中抛出异常,资源也会被正确关闭,从而减少资源泄漏的风险。 - **异常堆栈管理**:在资源关闭过程中发生的异常会被抑制,主异常的堆栈信息得以保留,便于调试[^2]。 ### 应用场景 - **文件操作**:如读取或写入文件时,使用 `FileInputStream` 或 `FileOutputStream`。 - **网络连接**:如使用 `Socket` 或 `URLConnection` 时。 - **数据库连接**:如使用 `Connection` 或 `Statement` 时。 ### 注意事项 - **资源类型**:资源必须实现 `AutoCloseable` 接口,以便支持自动关闭。 - **多个资源的关闭顺序**:多个资源按声明顺序的逆序关闭,以避免依赖关系导致的问题。 - **嵌套资源管理**:可以将资源的声明嵌套在多个 `try-with-resources` 块中,以提高代码的可读性和维护性[^2]。
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