Java工程师必备——try-with资源管理语句

引言

Java是一种广泛使用的编程语言，其优雅的语法和可移植性使其成为许多开发人员的首选语言。作为Java开发人员，我们需要经常管理资源，如文件、数据库连接、网络套接字等等。然而，资源管理往往会导致代码臃肿或者发生一些意料之外的错误。为了解决这些问题，Java SE 7 引入了 try-with 资源管理语句，它提供了一种简明，优美，可读性强的方式来管理资源。

正文

一、try-with简介

在Java SE 7之前，我们通常使用 try-finally 来确保资源得到正确关闭，如：

    
public static String readFirstLineFromFile(String path) throws IOException {
    BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(path));
    try {
        return br.readLine();
    } finally {
        if (br != null) br.close();
    }
}
    

try-finally 是比较通用的资源管理方式，但是它的缺点是代码可读性低，需要我们手动关闭资源，代码会变得冗长。

Java SE 7 引入了 try-with 资源管理语句来解决这些问题。使用 try-with 语句，可以编写一个语句来打开一个资源，并在使用完后自动关闭该资源。语法如下：

    
try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(path))) {
    return br.readLine();
}
    

在 try-with 块中，我们创建一个资源的实例，并将它包装在一个try 语句中。当 try 块结束时，无论其中是否有异常，资源都会被自动关闭。在这个例子中，只要 BufferedReader 构造函数成功，该流就会被自动关闭。

二、try-with 语法

try-with 语法非常简单，它在 try 语句后面紧跟一个或多个资源声明。这些资源声明被包含在括号中，用分号分隔。在 try 块结束时，所有资源都会被自动关闭。举个栗子：

    
try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(path));
     BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter(outPath))) {
    String line;
    while ((line = br.readLine()) != null) {
        bw.write(line);
        bw.newLine();
    }
    bw.flush();
}
    

在这个例子中，我们在同一个 try-with 语句块中打开了两个文件，一个用于读取数据，另一个用于写入数据。当 try 块结束时，两个资源都会被自动关闭。

三、try-with 需要实现 AutoCloseable 接口的资源

Java SE 7 引入的 try-with 块要求资源必须实现 AutoCloseable 接口或其子接口，这样 try-with 块才能自动关闭这些资源。AutoCloseable 接口只包含一个方法：

    
public interface AutoCloseable {
    void close() throws Exception;
}
    

该方法用于关闭资源和释放与该资源相关的任何系统资源。

例如，BufferedReader 是 AutoCloseable 接口的一个实现类：

    
public class BufferedReader extends Reader implements Closeable {
    // ...
    public void close() throws IOException {
        // 关闭读取器并且释放系统资源
    }
}
    

四、多资源的管理

当 try 块中有多个资源声明时，编译器会自动添加对它们的嵌套try块，以便进行逐一处理。如果有多个资源实现 AutoCloseable 接口，即使在其中一个发生异常时，所有资源也都会被安全地关闭。

例如：

    
try (Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
     Statement stmt = conn.createStatement();
     ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql)) {
    // use the resources
} catch (SQLException e) {
    // handle SQL Exception
}
    

在这个例子中，如果 DriverManager.getConnection() 抛出 SQLException，所有资源（Connection，Statement，ResultSet）都会被安全地关闭。

五、常见的资源声明和使用模式

常见的资源声明和使用模式有：

1. 文件读取

    
try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(path))) {
    String line;
    while ((line = br.readLine()) != null) {
        // process line
    }
} catch (IOException e) {
    // handle IOException
}
    

2. 文件写入

    
try (BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter(path))) {
    bw.write("Hello, world!");
} catch (IOException e) {
    // handle IOException
}
    

3. 嵌套的资源

    
try (Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
     Statement stmt = conn.createStatement();
     ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql)) {
    // use the resources
} catch (SQLException e) {
    // handle SQL Exception
}
    

4. 网络连接

    
try (SocketChannel channel = SocketChannel.open()) {
    channel.connect(address);
    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
    channel.read(buffer);
    buffer.flip();
    // handle data
} catch (IOException e) {
    // handle IOException
}
    

六、try-with 资源管理的局限性

虽然 try-with 资源管理语句在 Java SE 7 中是一个非常有用的功能，但它也有几个局限性：

1. try-with 中不支持 catch 和 finally 块

try-with 块在结束后自动关闭资源。如果需要在 try-with 块结束时执行某些清理操作，比如关闭数据库连接或释放内存资源，则需要在 try-with 块外部使用 finally 块来完成。例如：

    
PreparedStatement stmt = null;
ResultSet rs = null;
try {
    stmt = conn.prepareStatement(sql);
    rs = stmt.executeQuery();
    // use result set
} catch (SQLException e) {
    // handle SQLException
} finally {
    if (rs != null) rs.close();
    if (stmt != null) stmt.close();
}
    

2. try-with 中不支持嵌套的 try-with 块

Java SE 7 中允许我们使用多个资源声明，但不支持嵌套的 try-with 块。如果需要处理多个层级的资源，请使用传统的 try-catch-finally 块。

七、总结

Java SE 7 引入的 try-with 资源管理语句是一个非常有用的功能，它可以自动关闭资源，让我们的代码显得更加简洁、易读。使用 try-with 资源管理语句，Java 程序员可以更专注于业务逻辑，从而提高代码的可维护性和可读性。

完整的代码示例

1. 文件读取举例

    
try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(path))) {
    String line;
    while ((line = br.readLine()) != null) {
        // process line
    }
} catch (IOException e) {
    // handle IOException
}
    

2. 文件写入举例

    
try (BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter(path))) {
    bw.write("Hello, world!");
} catch (IOException e) {
    // handle IOException
}
    

3. 嵌套的资源举例

    
try (Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
     Statement stmt = conn.createStatement();
     ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql)) {
    // use the resources
} catch (SQLException e) {
    // handle SQL Exception
}
    

4. 网络连接举例

    
try (SocketChannel channel = SocketChannel.open()) {
    channel.connect(address);
    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
    channel.read(buffer);
    buffer.flip();
    // handle data
} catch (IOException e) {
    // handle IOException
}