很多帖子都分析過Try-Catch的機制,以及其對性能的影響。
但是并沒有證據證明,Try-Catch過于損耗了系統的性能,尤其是在托管環境下。記得園子里有位網友使用StopWatch分析過Try-Catch在不同情況下,與無Try-Catch的代碼相比,代碼運行的時間指標,結果并沒有很大差異。
下面我來結合IL分析一下Try-Catch吧。
● 機制分析
.Net 中基本的異常捕獲與處理機制是由try…catch…finally塊來完成的,它們分別完成了異常的監測、捕獲與處理工作。一個try塊可以對應零個或多個catch塊,可以對應零個或一個finally塊。不過沒有catch的try似乎沒有什么意義,如果try對應了多個catch,那么監測到異常后,CLR會自上而下搜索catch塊的代碼,并通過異常過濾器篩選對應的異常,如果沒有找到,那么CLR將沿著調用堆棧,向更高層搜索匹配的異常,如果已到堆棧頂部依然沒有找到對應的異常,就會拋出未處理的異常了,這時catch塊中的代碼并不會被執行。所以距離try最近的catch塊將最先被遍歷到。
如有以下代碼:
string CatchFormatException = "CatchFormatException";
}
catch (NullReferenceException ex2)
{
string CatchNullReferenceException = "CatchNullReferenceException";
}
finally
{
string Finally = "Finally";
}
對應IL如下:
末尾的幾行代碼揭示出IL是怎樣處理異常處理的。最后三行的每一個Item被稱作Exception Handing Clause,EHC組成Exception Handing Table,EHT與正常代碼之間由ret返回指令隔開。
可以看出,FormatException排列在EHT的第一位。
當代碼成功執行或反之而返回后,CLR會遍歷EHT:
1. 如果拋出異常, CLR會根據拋出異常的代碼的“地址”找到對應的EHC(IL_0001 to IL_0010為檢測代碼的范圍),這個例子中CLR將找到2條EHC,FormatException會最先被遍歷到,且為適合的EHC。
2. 如果返回的代碼地址在IL_0001 to IL_0029內,那么還會執行finally handler 即IL_0029 to IL_0033中的代碼,不管是否因成功執行代碼而返回。
事實上,catch與finally的遍歷工作是分開進行的,如上文所言,CLR首先做的是遍歷catch,當找到合適的catch塊后,再遍歷與之對應finally;而且這個過程會遞歸進行至少兩次,因為編譯器將C#的try…catch…finally翻譯成IL中的兩層嵌套。
當然如果沒有找到對應的catch塊,那么CLR會直接執行finally,然后立即中斷所有線程。Finally塊中的代碼肯定會被執行,無論try是否檢測到了異常。
改進建議
由上面的內容可以得出:
如果使用了“Try-Catch”,且捕獲到了異常,CLR做的只不過是遍歷Exception Handing Table中的Catch項;然后再次遍歷Exception Handing Table中的Finally項,所用時間幾乎都花費在遍歷Exception Handing Table上;而如果沒有捕獲到異常,CLR只是遍歷Exception Handing Table中的Finally項,所需時間微乎其微。
而“Try-Catch”遍歷后的執行對應操作所用時間,則根據你的具體代碼所定,“Try-Catch”引起的只是監控與觸發,不應將這部分的代碼時間也算“Try-Catch”的消耗。
所以,可以從性能和代碼評審兩方面考慮,一般建議有以下幾點準則:
1.盡量給CLR一個明確的異常信息,不要使用Exception去過濾異常
2.盡量不要將try…catch寫在循環中
3. try盡量少的代碼,如果有必要可以使用多個catch塊,并且將最有可能拋出的異常類型,書寫在距離try最近的位置
4.不要只聲明一個Exception對象,而不去處理它。這樣做白白增加了Exception Handing Table的長度。
5.使用性能計數器實用工具的“CLR Exceptions”檢測異常情況,并適當優化
6.使用成員的Try-Parse模式,如果拋出異常,那么用false代替它
結論,Try-Catch雖然會消費一點時間,但程序人員大可不必談虎色變,通過上面的分析,與其說“Try-Catch”會損耗或影響性能,不如說“Try-Catch”與其他代碼一樣,只是性能的普通消費者,但出于代碼書寫評審方面的考慮,還是盡量關照一下“Try-Catch”吧。
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