Java try-catch 捕获异常真的会影响性能吗?
8.5 try-catch会影响性能吗?
“二哥,你看着这鬼代码,竟然在 for 循环里面搞了个 try-catch
,不知道try-catch
有性能损耗吗?” 老王煞有其事地指着屏幕里的代码:
for (int i = 0; i < 5000; i++) {
try {
dosth
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
我探过头去看了眼代码,“那 老王你觉得该怎么改?”
“当然是把 try-catch
提到外面啊!” 老王脑子都不转一下,脱口而出。
“你是不是傻?且不说性能,这代码的目的明显是让循环内部单次调用出错不影响循环的运行,你移到外面,业务逻辑不就变了吗!”
老王挠了挠他的地中海,“好像也是啊!”
“回过头来,catch 整个 for 循环和在循环内部 catch,在不出错的情况下,其实性能差不多。” 我喝一口咖啡不经意地提到,准备在 老王前面秀一下。
“啥意思?” 老王有点懵地看着我,“try-catch
是有性能损耗的,我可是看过网上资料的!”
果然, 老王上钩了,我二话不说直接打开 idea,一顿操作敲了以下代码:
public class TryCatchTest {
// 用 @Benchmark 注解标记一个方法作为基准测试方法
@Benchmark
public void tryfor(Blackhole blackhole) {
// 使用 try-catch 语句包装一个 for 循环
try {
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
// 在循环中调用 Blackhole.consume() 方法
blackhole.consume(i);
}
} catch (Exception e) {
// 捕获异常并打印堆栈跟踪信息
e.printStackTrace();
}
}
// 用 @Benchmark 注解标记另一个方法作为基准测试方法
@Benchmark
public void fortry(Blackhole blackhole) {
// 使用 for 循环包装一个 try-catch 语句
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
try {
// 在 try 块中调用 Blackhole.consume() 方法
blackhole.consume(i);
} catch (Exception e) {
// 捕获异常并打印堆栈跟踪信息
e.printStackTrace();
}
}
}
}
在这里,请允许我补充一些概念,以便大家能更好的理解这段代码。
第一个:
@Benchmark
是一个来自于 JMH(Java Microbenchmark Harness)库的注解,用来标记一个方法作为基准测试方法。JMH 是一个专门用于编写 Java 微基准测试的工具包,包含了一些用于测试 Java 代码性能和微调 JVM 的工具和库。使用@Benchmark
注解标记的方法将被 JMH 自动识别为基准测试方法,并在运行时进行基准测试。在基准测试期间,JMH 会运行被标记的方法多次,并测量方法的执行时间、吞吐量、延迟等指标,并生成统计结果。
第二个:在 JMH 进行基准测试时,为了避免 JIT 编译器优化掉测试代码中的某些操作,我们需要在测试代码中使用一些占位符,以便让编译器认为这些操作是有意义的,不应该被优化掉。
Blackhole.consume()
方法就是这样的一个占位符。它用来占用一些 CPU 时间和内存空间,以确保测试结果的准确性和可靠性。
“BB 不如 show code,看到没, 老王,我把 try-catch
从 for 循环里面提出来跟在for循环里面做个对比跑一下,你猜猜两个差多少?”
“切,肯定 tryfor 性能好,想都不用想,不是的话我倒立洗头!” 老王信誓旦旦道。
我懒得跟他BB,直接开始了 benchmark,跑的结果如下:
可以看到,两者的性能(数字越大越好)其实差不多:551063.024 VS 551525.861。
在这里,简单普及一下 JMH 的使用指南。
第一步,在 pom.xml 文件中加入依赖。
<!-- 引入 JMH 工具包 -->
<dependency>
<groupId>org.openjdk.jmh</groupId>
<artifactId>jmh-core</artifactId>
<version>1.35</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.openjdk.jmh</groupId>
<artifactId>jmh-generator-annprocess</artifactId>
<version>1.35</version>
</dependency>
第二步,Intellij IDEA 中安装 JMH 插件。
第三步,在代码编辑器中点击这个带有时间和运行的图标。然后静静等待结果就可以了,我本机(32G 内存 Intel i7 跑了 16 分钟,贼慢,因为 JMH 比较喜欢追求公平公正😂)
老王一看傻了:“说好的性能影响呢?怎么没了?”
我直接一个javap,让 老王看看,其实两个实现在字节码层面没啥区别:
tryfor 的字节码
异常表记录的是 0 - 20 行,如果这些行里面的代码出现问题,直接跳到 23 行处理。
fortry 的字节码
差别也就是异常表的范围小点,包的是 9-14 行,其它跟 tryfor 都差不多。
所以从字节码层面来看,没抛错两者的执行效率其实没啥差别。
“那为什么网上流传着try-catch
会有性能问题的说法啊?” 老王觉得非常奇怪。
这个说法确实有,在《Effective Java》这本书里就提到了 try-catch
性能问题:
正所谓听话不能听一半,以前读书时候最怕的就是一知半解,因为完全理解选择题能选对,完全不懂蒙可能蒙对,一知半解必定选到错误的选项!
《Effective Java》书中说的其实是不要用 try-catch
来代替正常的代码,书中的举例了正常的 for 循环肯定这样实现:
for ( Mountain m : range )
m.climb();
但有个卧龙偏偏不这样实现,要通过 try-catch
拐着弯来实现循环:
/* Horrible abuse of exceptions. Don't ever do this! */
try {
int i = 0;
while ( true )
range[i++].climb();
} catch ( ArrayIndexOutOfBoundsException e ) {
}
这操作我只能说有点逆天,这两个实现的对比就有性能损耗了。
我们直接再跑下有try-catch
的代码和没 try-catch
的 for 循环区别,代码如下:
public class TryCatchTest1 {
@Benchmark
public void fornotry(Blackhole blackhole) {
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
blackhole.consume(i);
}
}
@Benchmark
public void tryfor(Blackhole blackhole) {
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
try {
blackhole.consume(i);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
结果如下:
+-差不多,直接看前面的分数对比,没有 try-catch
的性能确实好些,这也和书中说的 try-catch
会影响 JVM 一些特定的优化说法吻合,但是具体没有说影响哪些优化,我猜测可能是指令重排之类的。
好了,我再总结下有关 try-catch
性能问题说法:
try-catch
相比较没try-catch
,确实有一定的性能影响,但是旨在不推荐我们用try-catch
来代替正常能不用try-catch
的实现,而不是不让用try-catch
。- for循环内用
try-catch
和用try-catch
包裹整个 for 循环性能差不多,但是其实两者本质上是业务处理方式的不同,跟性能扯不上关系,关键看你的业务流程处理。 - 虽然知道
try-catch
会有性能影响,但是业务上不需要避讳其使用,业务实现优先(只要不是书中举例的那种逆天代码就行),非特殊情况下性能都是其次,有意识地避免大范围的try-catch
,只 catch 需要的部分即可(没把握全 catch 也行,代码安全执行第一)。
“好了, 老王你懂了没?”
“行啊二哥,BB是一套一套的,走请你喝燕麦拿铁!” 老王一把拉起我,我直接一个挣脱,“少来,我刚喝过咖啡,你那个倒立洗头,赶紧的!”我立马意识到 老王想岔开话题。
“洗洗洗,我们先喝个咖啡,晚上回去给你洗!”
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