finallyブロック：例外があってもなくても動く処理

前回は、Javaの例外処理について、try-catchを使ってプログラムがエラーで止まるのを防ぐ方法を見てきましたね。

例外処理の基本 try-catch | ToolDocs

プログラムがエラーを起こしても、try-catchを使えば「こんなエラーが起きたら、こう対処してね！」と指示できます。でも、実は例外処理にはもう一つ、とっても大事な仲間がいるんです。それが今回ご紹介する**finallyブロック**！

finallyブロックは、名前の通り「最終的に」実行されるブロックで、tryブロックの処理がうまくいっても、例外が発生してcatchブロックの処理が行われても、とにかく必ず実行されるという特徴があります。

「え、なんでそんなのが必要なの？」と思うかもしれませんね。でも、これがプログラムの安定性やリソースの管理において、めちゃくちゃ重要なんです。

なぜfinallyブロックが必要なの？

例えば、ファイルを開いて書き込みをするプログラムを考えてみましょう。

ファイルを開く
ファイルに書き込む
ファイルを閉じる

この流れで、もし「ファイルに書き込む」途中でエラーが起きたらどうなるでしょう？ try-catchでエラーはキャッチできますが、開いたままのファイルは閉じられず、開きっぱなしになってしまう可能性があります。これが続くと、他のプログラムがそのファイルを使えなくなったり、最悪の場合、システム全体に悪影響が出たりすることも。

こんな時こそfinallyブロックの出番です！「ファイルを閉じる」処理をfinallyブロックの中に書いておけば、ファイルに書き込む途中で例外が発生しても、しなくても、確実にファイルが閉じられることを保証できます。

finallyブロックの基本的な形

finallyブロックは、try-catchブロックのすぐ後ろに書きます。

Java

try {
    // 例外が発生する可能性がある処理
} catch (例外の種類 変数名) {
    // 例外が発生した場合の処理
} finally {
    // 例外の有無にかかわらず、必ず実行される処理
    // 後片付けやリソースの解放など、重要な処理を書くことが多い
}

catchブロックは例外の種類によって複数書くこともできますが、finallyブロックは1つのtryブロックに対して1つだけです。

実際に見てみよう！finallyブロックの動き

いくつか例を見て、finallyブロックがどう動くのかをしっかり理解しましょう。

例1：例外が発生しない場合

まずは、何も問題なく処理が進むパターンです。

Java

public class FinallyExample1 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            System.out.println("--- tryブロック開始 ---");
            int result = 10 / 2; // 例外は発生しない
            System.out.println("計算結果: " + result);
            System.out.println("--- tryブロック終了 ---");
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("catchブロック: 0で割ろうとしました！");
        } finally {
            System.out.println("finallyブロック: 必ず実行されます！");
        }
        System.out.println("プログラム終了。");
    }
}

実行結果:

--- tryブロック開始 ---
計算結果: 5
--- tryブロック終了 ---
finallyブロック: 必ず実行されます！
プログラム終了。

見ての通り、tryブロックの処理が全て実行された後、finallyブロックが実行され、最後にプログラムが終了していますね。catchブロックはスキップされています。

paizaで実行した結果

例2：例外が発生する場合（catchブロックで処理）

次に、わざと例外を発生させて、catchブロックが動くパターンです。

Java

public class FinallyExample2 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            System.out.println("--- tryブロック開始 ---");
            int result = 10 / 0; // 0で割ろうとしてArithmeticExceptionが発生！
            System.out.println("計算結果: " + result); // ここは実行されない
            System.out.println("--- tryブロック終了 ---");
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("catchブロック: 0で割ろうとしました！ 例外メッセージ: " + e.getMessage());
        } finally {
            System.out.println("finallyブロック: 例外が発生しても必ず実行されます！");
        }
        System.out.println("プログラム終了。");
    }
}

実行結果:

--- tryブロック開始 ---
catchブロック: 0で割ろうとしました！ 例外メッセージ: / by zero
finallyブロック: 例外が発生しても必ず実行されます！
プログラム終了。

tryブロックで例外が発生した瞬間に処理は中断され、すぐにcatchブロックにジャンプしています。そして、catchブロックの処理が終わった後、期待通りfinallyブロックが実行されていますね。

paizaで実行した結果

例3：returnがあってもfinallyは動く！

さらに重要なポイント！メソッド内でreturn文を使って処理を途中で終了させようとしても、finallyブロックは必ず実行されます。

Java

public class FinallyExample3 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("メソッド呼び出し結果: " + demonstrateFinally());
        System.out.println("プログラム終了。");
    }

    public static String demonstrateFinally() {
        try {
            System.out.println("--- demonstrateFinally(): tryブロック開始 ---");
            if (true) {
                return "tryブロックからreturn！"; // ここでメソッドを終了しようとする
            }
            System.out.println("この行は実行されません。");
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("demonstrateFinally(): catchブロック！");
        } finally {
            System.out.println("demonstrateFinally(): finallyブロック！ returnがあっても必ず実行される！");
        }
        return "demonstrateFinally(): 通常終了。"; // この行は実行されない
    }
}

実行結果:

--- demonstrateFinally(): tryブロック開始 ---
demonstrateFinally(): finallyブロック！ returnがあっても必ず実行される！
メソッド呼び出し結果: tryブロックからreturn！
プログラム終了。

tryブロック内のreturn文が実行され、メソッドが終了しようとしていますが、その前にしっかりfinallyブロックが実行されているのが分かりますね。これは、ファイルのクローズなど、どんな状況でも必ず実行したい「後片付け」の処理を確実に動かすために非常に重要な特性です。

paizaで実行した結果

どんな時にfinallyを使うの？

finallyブロックは、主に以下のような「後片付け」や「リソースの解放」が必要な場面で活躍します。

ファイルのクローズ: 開いたファイルを確実に閉じる。
- FileWriterやBufferedReaderなどを使った後に。
データベース接続のクローズ: データベースへの接続を確実に切断する。
- ConnectionやStatement、ResultSetなどを使った後に。
ネットワーク接続のクローズ: 開いたネットワーク接続を確実に閉じる。
メモリの解放: 大量のメモリを使った処理の後、不要になったメモリを解放する（Javaの場合はGCがあるので意識することは少ないですが、特定のリソースでは必要）。
ロックの解放: マルチスレッド処理で確保したロックを確実に解放する。

これらの処理は、例外が発生しようがしまいが、プログラムが正常に動作し続けるために絶対に必要なものです。

try-with-resources文という便利な仲間

ファイルやデータベースのクローズ処理は、finallyブロックで書くのが基本ですが、Java 7からは、もっとスマートにリソースを解放できる**try-with-resources文**という便利な機能が追加されました。

例えば、ファイルを読み込むコードはこんな感じになります。

Java

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

public class TryWithResourcesExample {
    public static void main(String[] args) {
        // try()の中に、クローズする必要のあるリソースを宣言する
        try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("example.txt"))) {
            String line;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                System.out.println(line);
            }
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("ファイル読み込み中にエラーが発生しました: " + e.getMessage());
        }
    }
}

このtry-with-resources文を使うと、tryの丸かっこ()の中で宣言したリソース（この場合はBufferedReader）が、tryブロックの処理が終わった時に自動的に閉じられます。つまり、finallyブロックで明示的にクローズ処理を書かなくてもよくなるんです！これはすごく便利ですよね。

ただし、このtry-with-resourcesが使えるのは、AutoCloseableインターフェースを実装しているクラスのリソースだけです。ほとんどのリソースクラスはこれに該当するので、知っておくとコードがスッキリしますよ。

paizaで実行した結果

まとめ

今回は、Javaの例外処理における重要な要素、finallyブロックについて学習しました。

finallyブロックは、tryブロックやcatchブロックの例外の有無にかかわらず、必ず実行される処理を書く場所です。
主に、ファイルやデータベース接続などの**リソースの解放（後片付け）**に利用されます。
return文でメソッドを終了しようとしても、finallyブロックは実行されます。
Java 7以降では、特定の条件下で**try-with-resources文**を使うことで、finallyブロックでのリソース解放処理を省略できる場合があります。