在代码中如何使用 finally 关键字

在代码中使用finally关键字保证了无论有无异常发生、或是在异常处理后，一段代码都会被执行。finally块通常与try...catch结构一起使用，以确保释放资源、执行清理任务或重要的后续步骤。例如，在数据库操作中，无论操作成功与否，都需要关闭连接。这时，就可以在finally块中加入关闭数据库连接的代码，确保资源的正确释放。

一、什么是`FINALLY`关键字

finally关键字在Java及其他一些支持异常处理的编程语言中使用，用于创建一个代码块，该代码块随后会跟在try块后面——不管try块是否有异常抛出，或者是否有异常被相应的catch块捕获。这个机制被广泛用于资源管理——特别是那些程序逻辑结束时必须被释放的资源，如I/O流、数据库连接或者图形界面的释放。

二、`FINALLY`关键字的使用场景

finally关键字最常见的使用场景是进行资源清理工作。当你需要确保某些资源不再使用后必须被释放比如文件IO操作完成后需要关闭文件，或者网络连接用完后需要断开连接，使用finally块就显得尤为重要。在错误处理时，finally块能够让程序员有机会对程序状态进行恢复，无论是成功执行还是遭遇异常。

文件操作中使用`FINALLY`

文件操作时，可以在finally块中关闭文件流。即使在读写文件时发生异常，finally块都可以保证文件流被正确关闭，避免内存泄漏或文件锁定。

FileReader reader = null;
try {
    reader = new FileReader("example.txt");
    // Perform file reading
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
} finally {
    if (reader != null) {
        try {
            reader.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

数据库操作中使用`FINALLY`

进行数据库操作时，不管查询是否成功，finally块都能保证数据库连接被关闭，防止资源浪费。

Connection connection = null;
try {
    connection = DriverManager.getConnection("jdbc:example://hostname/dbname", "username", "password");
    // Perform database operations
} catch (SQLException e) {
    e.printStackTrace();
} finally {
    if (connection != null) {
        try {
            connection.close();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

三、`FINALLY`与`TRY-CATCH`结构

finally块可以单独存在，但是通常与try-catch结构配合出现。当在try块中抛出异常时，控制流会转入相应的catch块中。不论catch块是否存在或执行完毕，finally块总会执行，这就为释放资源提供了一个理想的场所。

基本的`TRY-CATCH-FINALLY`结构

下面展示了含有finally块的基本try-catch-finally结构示例：

try {
    // Code that may throw an exception
} catch (ExceptionType1 e) {
    // Exception handling for ExceptionType1
} catch (ExceptionType2 e) {
    // Exception handling for ExceptionType2
} finally {
    // Code that will always execute regardless of an exception
}

无`CATCH`块的`TRY-FINALLY`结构

try {
    // Code that may throw an exception
} finally {
    // Code that will always execute regardless of an exception
}

在某些情况下可以省略catch块，直接使用try-finally结构。如果异常不需要在当前代码中处理，只是想无论出现什么情况都执行一段代码，try-finally是合适的结构。

四、`FINALLY`的特殊行为

finally块中的代码几乎在所有情况下都会执行，但也存在一些特殊情况，比如虚拟机退出（System.exit()）或线程死亡时。这些情况下，Java虚拟机可能会停止所有正在执行的操作，所以finally代码块不会被执行。

`SYSTEM.EXIT()`中的`FINALLY`

在try或catch块中使用System.exit()会导致JVM立即终止当前程序，从而造成finally块不会得到执行。

try {
    System.exit(0);
} catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
} finally {
    System.out.println("This line will not execute.");
}

线程中断中的`FINALLY`

在多线程环境中，如果一个线程在执行到finally块之前被中断或杀死，finally块中的代码也无法得到执行。

五、`FINALLY`与控制流构造

尽管finally块的设计初衷是无条件执行，它也被纳入控制流程的规则之中，这意味着，在finally中使用如return、continue和break等控制流指令，将影响正常的控制流程。

`FINALLY`块中使用`RETURN`

public int functionWithFinally() {
    try {
        // Code that may throw an exception
        return 1;
    } catch (Exception e) {
        // Exception handling
        return 2;
    } finally {
        return 3;
    }
}

如果finally块中出现return语句，它将覆盖try块或catch块中的返回值。上面的函数无论在try或catch块中发生什么情况，最终返回的总是3。

`BREAK`与`CONTINUE`在`FINALLY`中的使用

break和continue控制流指令应避免在finally块中使用，因为它们可能会导致一些不可预料的行为，甚至引起编译错误。

六、`FINALLY`块中的异常处理

当finally块中也出现异常时，这个异常会覆盖try或者catch块中的异常，只有finally块中的异常会被抛出。这可能导致一些问题，因为原始的异常会丢失，这会给调试带来困难。

`FINALLY`中不宜抛出异常

避免在finally块中抛出异常是一个好的编程习惯，因为它可能会掩盖try块或catch块中的异常。如果确实需要在finally块中处理异常，应该使用嵌套的try-catch结构。

try {
    // Code that may throw an exception
} catch (Exception e) {
    // Exception handling
} finally {
    try {
        // Code that may throw another exception
    } catch (Exception e) {
        // Handling exception thrown in finally block
    }
}

七、实践中的`FINALLY`

在实际编程过程中使用finally块时，要注意其与异常处理、资源清理和控制流结构的配合。明智的使用finally块不仅可以保证资源的正确释放，还能让程序的逻辑更加清晰。

清晰的异常处理与资源清理

在finally块中处理资源清理的工作，可以使你的异常处理代码更加清晰且容易维护。始终保持资源管理代码与业务逻辑代码的分离，有利于代码的阅读和后期的调试。

`FINALLY`块与`TRY-WITH-RESOURCES`

自Java 7起引入了try-with-resources语句，它能自动管理资源，无需显式使用finally块关闭资源。

try (FileReader reader = new FileReader("example.txt")) {
    // Perform file reading
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

在这个结构中，reader资源在try模块结束时自动关闭，等同于原先手动在finally块中关闭资源的效果。

八、结论

finally关键字是一个强大的代码块，提供了一种无条件保证代码执行的方式，尤其是对于资源管理和清理工作。合理利用它可以使得代码不仅健壮、而且更加清晰。然而，务必注意finally块中异常处理的行为和其中控制流指令的影响，这些细节可能会对程序流程造成影响。适时地运用try-with-resources和其他资源管理模式能进一步简化finally块的使用，并易于维护。