上一篇专栏中，我们已经了解了基本的流程结构。这篇专栏将详细描述Java中其他的流程结构。

一.异常捕获结构

在平常我们使用流程结构时，除了选择结构和循环结构外，使用最多的大概就是异常捕获结构了。

异常捕获结构的写入都使用了visitTryCatchBlock方法（内部的实现是JSR和RET字节码），它需要早于其他所有字节码写入，也就是在方法写入一开始就要定义。它的定义如下：

其中，start是try块开始的标签；end是try结束后的标签（try的范围不包括这个标签）；handler是try块内抛出Throwable对象后跳转到的标签，即相应的catch块标签；type是catch接受的异常类型，要求传入异常类的全限定名（例外是finally块）。

在讲述完整的try-catch-finally块之前，我们先来看看普通的try-catch块怎么写入。

普通的try-catch块类似这样：

对于一个指定的try块，可能有多个catch块和它对应。每一个catch块都需要用一次visitTryCatchBlock声明。对于catch块对应的跳转标签目标，它的栈帧信息应该和try块前的局部变量相同，但是操作栈上有一个对应的异常对象。下面给出了使用try-catch块的例子：

使用asm写入如下（注：javac编译时生成的字节码和这里不太一样——它会把已经在操作栈上的Throwable对象先存入局部变量，这是为了输出文件的行号。而这里我们选择直接忽视栈上的Throwable对象）：

那么multi-catch语句呢？

multi-catch可以看做几个catch块被共用，这时栈帧信息上的操作栈压入的是multi-catch中所有异常类的共有超类。例如一个multi-catch块能捕获NumberFormatException和NullPointerException，它的字节码写入如下：

说完了try-catch，我们再看看try-finally语句。

finally其实类似catch，它们都会在操作栈上压入Throwable对象（如果产生了异常），但是它是无跳转条件（null）的，无论是否出现异常都会执行一次finally，即代码流必须经过finally。如果try块内包含return，也必须先执行finally的内容之后再执行return。如果finally中含有return，则try内的所有return将被忽略，通常IDE会对这种情况给出警告。

在finally执行之后，如果是没有发生异常进入finally，则正常向下运行；如果是因为异常进入了finally，那么在finally执行之后必须抛出异常——这就意味着你必须把finally的字节码重复两遍，一次没有异常进入finally，一次发生异常进入finally。

下面是一个例子：

asm写入（javac编译还是不是这样，但是运行结果是一样的。javac会让一行语句的执行前后操作栈是空，所以在labelReturn前会进行ISTORE，在IRETURN前ILOAD）：

接下来，我们把try-catch和try-finally整合到一起。

finally块的意义是无论发生什么异常都要保证执行，所以catch块的异常也会被finally接受。也就是说，一个完整的try-catch-finally语句需要次visitTryCatchBlock，并且需要重复finally块字节码次。（其中是catch块的数量）

下面是个整合的例子：

asm写入：

除了try-catch、multi-catch、try-finally、try-catch-finally结构外，还有一种结构：try-with-resources。这种结构要求一个AutoClosable的对象在try后的语句中初始化：

它可以转化为普通的try-catch-finally块，类似于这样（javac编译之后内部不是这样，这里是将执行流程强制转换为可读Java源码）：

使用try-with-resources结构写入字节码的时候，只要记住每一个出口都会进行一次带try-catch的close就可以。由于这种结构很复杂且代码量巨大，就不举例子了。

二.switch多分支结构

在一些情况下，if...else if...else结构非常的长，这时我们可以用switch替代。最简单的switch是键为整形数字常量（可以用int表示的）的，类似于这样：

在写入switch中，我们有两个方法可以选择：

它们的相同之处是：它们都需要操作栈顶上有一个int类型的值。它们的不同之处在于它们对于键值的存储方式和使用的字节码：

• visitTableSwitchInsn写入的键值是一个连续的数组——一个的一个整形数字数组。如果switch中没有中间的某些键值，那么这些键值会和dflt一致，即default的标签（如果没有default块，则dflt应该指向switch结束后的第一条语句）。它使用TABLESWITCH字节码。

• visitLookupSwitchInsn要求传入一个switch键值的数组，数组内的数字要从小到大排序。labels数组的长度要与keys一致。dflt也是指向default或者switch结束后的第一条语句的标签。它使用LOOKUPSWITCH字节码。
  

回到最简单的switch上来。我们需要按照键值的特性选择我们的写入方式：

• 如果switch内的键值差异小，并且键值组成一个连续整数数组的空缺不超过6个，则使用visitTableSwitchInsn

• 如果switch内的键值差异大，则使用visitLookupSwitchInsn

先看个简单的小例子：

可以看到，键值组成了一个连续的整数数组，所以这里我们应该使用visitTableSwitchInsn。

这是对于switch最简单的一种清况之一。因为byte、short、char在JVM内解释为int，所以这些步骤基本相同。

switch语句还可以用于枚举类型，下面我们定义了一个枚举，并使用了它：

枚举类型不能直接作为两种switch字节码的参数，它必须先变为一个int才能传入字节码。为此，javac在编译的时候会自动创建一个内部类，用于保存这个类里面出现的所有使用枚举对象switch的一个映射表。对于我们定义的TestEnum，它对应的映射类应该像这样（假设我们方法定义的类是Test）：

这个内部类中含有所有在这个类中出现的枚举对象，每个枚举类都会创建一个字段，命名为“$SwitchMap$+.替换成$的类型名”，它们的长度是对应枚举类枚举字段的数量，按照ordinal大小排序将1-n写入数组（n是本类使用了多少个这个类的枚举字段）。

接下来，switch的传入方式也发生了变化：

那么之前给出的例子我们可以用asm写入为：

如果是我们自己写入asm，推荐不要用这种方式写入——毕竟太麻烦了。最好的方案是使用Enum::ordinal获取序号对序号进行switch，而不是存一个新的表。

除了枚举和基本int之外，switch还允许字符串传入。下面就是一个例子：

很明显，String不能直接转换成为int。在String中，hashCode这个方法可以让我们将字符串映射到int上，这样就能把它作为键值。但是还有一个问题需要解决：String和int不能一一对应——不同的字符串可能有相同的hashCode，例如“ddnqavbj”和“166lr735ka3q6”的哈希码值都为0。因此，javac在编译时将这个switch块拆开为两个，并使用一个临时量保存字符串的映射。这样，上面的例子就变成了下面这样：

按照上面的Java代码，我们能用asm将它写入：

最后来看看Java 14新加的增强型switch。

首先，增强型switch可以返回一个值赋给变量或者进行操作：

这种操作的本质还是和上面的一样，下面是展开增强型switch但是不展开String转换的结果：

另一种增强型switch使用了yield关键字：

它的原理也和上面差不多：

这篇专栏到这里就结束了（最后不写例子主要是因为这两种结构需要的代码量太大了）。

这回一共讲了4个字节码，加上以前的一共190个。

这篇文章也同步到了博客上，也可以去那里阅读。（排版有些不同，但是内容一样）

有错误可以在评论区指出~

下一期 Java ASM详解：MethodVisitor与Opcode（五）invokedynamic、方法引用、BSM