Изменения

← Предыдущая правка

Обработка ошибок и исключения

25 288 байт добавлено, 19:21, 4 сентября 2022

м

rollbackEdits.php mass rollback

==Методы обработки ошибок=='''1.''' Не обрабатывать. '''2.''' Коды возврата. Основная идея {{~~Определение~~---}} в случае ошибки возвращать специальное значение, которое не может быть корректным. Например, если в методе есть операция деления, то придется проверять делитель на равенство нулю. Также проверим корректность аргументов <code>a</code> и <code>b</code>: Double f(Double a, Double b) { '''if''' ((a == '''null''') |~~definition~~| (b == '''null''')) { '''return null''';~~Исключениями или исключительными ситуациями~~ } //... '''if''' (Math.''abs''(b) < '''EPS''') { '''return null'''; } '''else''' { '''return''' a / b; } } При вызове метода необходимо проверить возвращаемое значение: Double d = f(a, b); '''if''' (~~состояниями~~d != '''null''') ~~называются~~ { //... } '''else''' { //... } Минусом такого подхода является необходимость проверки возвращаемого значения каждый раз при вызове метода. Кроме того, не всегда возможно определить тип ошибки. '''3.'''Использовать флаг ошибки: при возникновении ошибкиустанавливать флаг в соответствующее значение: '''boolean''' '''error'''; Double f(Double a, Double b) { '''if''' ((a == '''null''') || (b == '''null''')) { '''error''' = '''true'''; '''return null'''; } //... '''if''' (Math.''abs''(b) < '''EPS''') { '''error''' = '''true'''; '''return''' b; } '''else''' { '''return''' a / b; } } '''error''' = '''false'''; Double d = f(a, b); '''if''' ('''error''') { //... } '''else''' { //... } Минусы такого подхода аналогичны минусам использования кодов возврата. '''4.'''Можно вызвать метод обработки ошибки и возвращать то, что вернет этот метод. Double f(Double a, Double b) { '''if''' ((a == '''null''') || (b == '''null''')) { '''return''' nullPointer(); } //... '''if''' (Math.''abs''(b) < '''EPS''') { '''return''' divisionByZero(); } '''else''' { '''return''' a / b; } } Но в таком случае не всегда возможно проверить корректность результата вызова основного метода. '''5.'''В случае ошибки просто закрыть программу. '''if''' (Math.''abs''(b) < '''EPS''') { System.''exit''(0); '''return this'''; }Это приведет к потере данных, также невозможно понять, ~~возникшие~~ в ~~программе во время её работы~~каком месте возникла ошибка. ==Исключения==В Java возможна обработка ошибок с помощью исключений: Double f(Double a, Double b) { '''if''' ((a == '''null''') || (b == '''null''')) { '''throw new''' IllegalArgumentException("arguments of f() are null"); } //... '''return''' a / b; }Проверять <code>b</code> на равенство нулю уже нет необходимости, так как при делении на ноль метод бросит [[Обработка_ошибок_и_исключения#RuntimeException|непроверяемое исключение]] <code>ArithmeticException</code>. Исключения позволяют: *разделить обработку ошибок и сам алгоритм;*не загромождать код проверками возвращаемых значений;*обрабатывать ошибки на верхних уровнях, если на текущем уровне не хватает данных для обработки. Например, при написании универсального метода чтения из файла невозможно заранее предусмотреть реакцию на ошибку, так как эта реакция зависит от использующей метод программы;*классифицировать типы ошибок, обрабатывать похожие исключения одинаково, сопоставлять специфичным исключениям определенные обработчики. Каждый раз, когда при выполнении программы происходит ошибка, создается объект-исключение, содержащий информацию об ошибке, включая её тип и состояние программына момент возникновения ошибки.После создания исключения ~~(?)~~ среда выполнения пытается найти в стеке вызовов метод, который содержит код, обрабатывающий это исключение. Поиск начинается с метода, в котором произошла ошибка, и проходит через стек в обратном порядке вызова методов. Если не было найдено ни одного подходящего обработчика, выполнение программы завершается.

Таким образом, механизм обработки исключений содержит следующие операции:

#Заполнение stack trace'а этого исключения.

#Stack unwinding (раскрутка стека) в поисках нужного обработчика.

==~~Типы~~ Классификация исключений==Класс Java <code>Throwable</code> описывает все, что может быть брошено как исключение. Наследеники <code>Throwable</code> - <code>Exception</code> и <code>Error</code> - основные типы исключений. Также <code>RuntimeException</code>, унаследованный от <code>Exception</code>, является существенным классом.[[Файл:Exceptions.png|400px|thumb|right|Иерархия стандартных исключений]]

===Проверяемые исключения===

~~Проверяемые исключения~~Наследники класса <code>Exception</code> (кроме наслеников <code>RuntimeException</code>) являются проверяемыми исключениями(''checked exception'') ~~{{---}}~~ . Как правило, это те ошибки, возникшие по вине внешних обстоятельств или пользователя приложения – неправильно указали имя файла, например. Эти исключениядолжны обрабатываться в ходе работы программы, ~~для которых java-машина~~ поэтому компилятор проверяетналичие обработчика или явного описания тех типов исключений, ~~что они обработаны или что соответствующий метод может его бросить~~которые могут быть сгенерированы некоторым методом.

Все исключения, кроме классов <code>Error</code> и <code>RuntimeException</code> и их наследников, являются проверяемыми.

~~Все исключения, кроме классов Error и RuntimeException и их наследников, являются проверяемыми.~~===~~Непроверяемые исключения=======error=~~Error===Класс <code>Error </code> и его подклассы предназначены для системных ошибок. Свои собственные классы-наследники для <code>Error </code> писать (за очень редкими исключениями) не нужно. Как правило , это действительно фатальные ошибки, пытаться обработать которые довольно бессмысленно(например <code>OutOfMemoryError</code>).

В некоторых случаях ситуация не столь критична. Например, нехватка памяти, вызывающая java.lang.OutOfMemoryError. Если эта ошибка произошла в момент выделения большого объема памяти – например, при создании массива, – ее можно перехватить и попытаться выделить память в меньших объемах, изменив каким-то образом алгоритм, который будет эту память использовать.====~~runtime exception=~~RuntimeException===Эти исключения обычно возникают в результате ошибок программирования, ~~например,~~ такие как ошибки разработчика или неверное использование интерфейса приложения. Например, в случае выхода за границы массива метод бросит ''<code>OutOfBoundsException''</code>. Такие ошибки могут быть в любом месте программы, поэтому компилятор не требует указывать runtime исключения в объявлении метода. Теоретически приложение может поймать это исключение, но разумнее исправить ошибку.

==Обработка исключений==

Чтобы сгенерировать исключение используется ключевое слово <code>throw</code>. Как и любой объект в Java, исключения создаются с помощью <code>new</code>. '''if''' (t == '''null''') { '''throw new''' NullPointerException("t = null"); } Есть два стандартных конструктора для всех исключений: первый - конструктор по умолчанию, второй принимает строковый аргумент, поэтому можно поместить подходящую информацию в исключение. Возможна ситуация, когда одно исключение становится причиной другого. Для этого существует механизм exception chaining. Практически у каждого класса исключения есть конструктор, принимающий в качестве параметра <code>Throwable</code> – причину исключительной ситуации. Если же такого конструктора нет, то у <code>Throwable</code> есть метод <code>initCause(Throwable)</code>, который можно вызвать один раз, и передать ему исключение-причину. Как и было сказано раньше, определение метода должно содержать список всех проверяемых исключений, которые метод может бросить. Также можно написать более общий класс, среди наследников которого есть эти исключения. '''void''' f() '''throws''' InterruptedException, IOException { //... ===try-catch-finally=== Код, который может бросить исключения оборачивается в <code>try</code>-блок, после которого идут блоки <code>catch</code> и <code>finally</code> (Один из них может быть опущен). '''try''' { // Код, который может сгенерировать исключение } Сразу после блока проверки следуют обработчики исключений, которые объявляются ключевым словом catch. '''try''' { // Код, который может сгенерировать исключение } '''catch'''(Type1 id1) { // Обработка исключения Type1 } '''catch'''(Type2 id2) { // Обработка исключения Type2 } <code>Сatch</code>-блоки обрабатывают исключения, указанные в качестве аргумента. Тип аргумента должен быть классом, унаследованного от <code>Throwable</code>, или самим <code>Throwable</code>. Блок <code>catch </code> выполняется, если тип брошенного исключения является наследником типа аргумента и если это исключение не было обработано предыдущими блоками. Код из блока <code>finally</code> выполнится в любом случае: при нормальном выходе из <code>try</code>, после обработки исключения или при выходе по команде <code>return</code>. '''NB:''' Если JVM выйдет во время выполнения кода из <code>try</code> или <code>catch</code>, то <code>finally</code>-блок может не выполниться. Также, например, если поток выполняющий <code>try</code> или <code>catch</code> код остановлен, то блок <code>finally</code> может не выполниться, даже если приложение продолжает работать. Блок <code>finally</code> удобен для закрытия файлов и освобождения любых других ресурсов. Код в блоке <code>finally</code> должен быть максимально простым. Если внутри блока <code>finally</code> будет брошено какое-либо исключение или просто встретится оператор <code>return</code>, брошенное в блоке <code>try</code> исключение (если таковое было брошено) будет забыто. '''<tt>import</tt>''' java.io.IOException; '''<tt>public class'''</tt> ExceptionTest { '''<tt>public static void</tt>''' main(<tt>String[]</tt> args) { '''<tt>try</tt>''' { '''<tt>try</tt>''' { '''<tt>throw new</tt>''' Exception("a"); } '''<tt>finally</tt>''' { '''<tt>throw new</tt>''' IOException("b"); } } '''<tt>catch'''</tt> (IOException ex) { System.'''''err'''''.println(ex.getMessage()); } '''<tt>catch'''</tt> (Exception ex) { System.'''''err'''''.println(ex.getMessage()); } } } После того, как было брошено первое исключение - <code>new Exception("a")</code> - будет выполнен блок <code>finally</code>, в котором будет брошено исключение <code>new IOException("b")</code>, именно оно будет поймано и обработано. Результатом его выполнения будет вывод в консоль <code>b</code>. Исходное исключение теряется. ===Обработка исключений, вызвавших завершение потока=== При использовании нескольких потоков бывают ситуации, когда поток завершается из-за исключения. Для того, чтобы определить с каким именно, начиная с версии Java 5 существует интерфейс <code>Thread.UncaughtExceptionHandler</code>. Его реализацию можно установить нужному потоку с помощью метода <code>setUncaughtExceptionHandler</code>. Можно также установить обработчик по умолчанию с помощью статического метода <code>Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler</code>. Интерфейс <code>Thread.UncaughtExceptionHandler</code> имеет единственный метод <code>uncaughtException(Thread t, Throwable e)</code>, в который передается экземпляр потока, завершившегося исключением, и экземпляр самого исключения. Когда поток завершается из-за непойманного исключения, JVM запрашивает у потока <code>UncaughtExceptionHandler</code>, используя метод <code>Thread.getUncaughtExceptionHandler()</code>, и вызвает метод обработчика – <code>uncaughtException(Thread t, Throwable e)</code>. Все исключения, брошенные этим методом, игнорируются JVM. ===Информация об исключениях===* <code>getMessage()</code>. Этот метод возвращает строку, которая была первым параметром при создании исключения;* <code>getCause()</code> возвращает исключение, которое стало причиной текущего исключения;* <code>printStackTrace()</code> печатает stack trace, который содержит информацию, с помощью которой можно определить причину исключения и место, где оно было брошено. Exception in thread "main" java.lang.IllegalStateException: A book has a null property at com.example.myproject.Author.getBookIds(Author.java:38) at com.example.myproject.Bootstrap.main(Bootstrap.java:14) Caused by: java.lang.NullPointerException at com.example.myproject.Book.getId(Book.java:22) at com.example.myproject.Author.getBookIds(Author.java:35) Все методы выводятся в обратном порядке вызовов. В примере исключение <code>IllegalStateException</code> было брошено в методе <code>getBookIds</code>, который был вызван в <code>main</code>. "Caused by" означает, что исключение <code>NullPointerException</code> является причиной <code>IllegalStateException</code>. ==Разработка исключений==Чтобы определить собственное проверяемое исключение, необходимо создать наследника класса <code>java.lang.Exception</code>. Желательно, чтобы у исключения был конструкор, которому можно передать сообщение: '''public class''' FooException '''extends''' Exception { '''public''' FooException() { '''super'''(); } '''public''' FooException(String message) { '''super'''(message); } '''public''' FooException(String message, Throwable cause) { '''super'''(message, cause); } '''public''' FooException(Throwable cause) { '''super'''(cause); } } ==Исключения в Java7==* обработка нескольких типов исключений в одном <code>catch</code>-блоке: <code>'''catch'''</code> (<tt>IOException</tt> | <tt>SQLException</tt> ex) {...} В таких случаях параметры неявно являются <code>final</code>, поэтому нельзя присвоить им другое значение в блоке <code>catch</code>. Байт-код, сгенерированный компиляцией такого <code>catch</code>-блока будет короче, чем код нескольких <code>catch</code>-блоков. * <code>Try</code> с ресурсами позволяет прямо в <code>try</code>-блоке объявлять необходимые ресурсы, которые по завершению блока будут корректно закрыты (с помощью метода <code>close()</code>). Любой объект реализующий <code>java.lang.AutoCloseable</code> может быть использован как ресурс. <tt>'''static''' String</tt> readFirstLineFromFile(String path) <tt>'''throws''' IOException</tt> { <tt>'''try'''</tt> (<tt>BufferedReader</tt> br = <tt>'''new''' BufferedReader('''new''' FileReader</tt>(path))) { <tt>'''return'''</tt> br.readLine(); } } В приведенном примере в качестве ресурса использутся объект класса <code>BufferedReader</code>, который будет закрыт вне зависимосити от того, как выполнится <code>try</code>-блок. Можно объявлять несколько ресурсов, разделяя их точкой с запятой: '''public static void''' viewTable(Connection con) throws SQLException { String query = "select COF_NAME, SUP_ID, PRICE, SALES, TOTAL from COFFEES"; '''try''' (Statement stmt = con.createStatement(); ResultSet rs = stmt.executeQuery(query)) { //Work with Statement and ResultSet } '''catch''' (SQLException e) { e.printStackTrace; } } Во время закрытия ресурсов тоже может быть брошено исключение. В try-with-resources добавленна возможность хранения "подавленных" исключений, и брошенное <code>try</code>-блоком исключение имеет больший приоритет, чем исключения получившиеся во время закрытия. Получить последние можно вызовом метода <code>getSuppressed()</code> от исключения брошенного <code>try</code>-блоком. * Перебрасывание исключений с улучшенной проверкой соответствия типов.

~~Сatch-блоки обрабатывают~~ Компилятор Java SE 7 тщательнее анализирует перебрасываемые исключения~~, указанные в качестве аргумента. Тип аргумента должен быть именем класса, унаследованного от ''Throwable''~~.Рассмотрим следующий пример:

~~Код из блока finally выполнится в любом случае: при нормальном выходе из~~ '''static class''' FirstException '''extends''' Exception { } '''static class''' SecondException '''extends''' Exception { } '''public void''' rethrowException(String exceptionName) '''throws''' Exception { '''try, после обработки исключения или при выходе по команде return. Блок finally удобен для закрытия файлов и освобождения любых других ресурсов''' { '''if''' ("First".equals(exceptionName)) { '''throw new''' FirstException(); } '''else''' { '''throw new''' SecondException(); } } '''catch''' (Exception ex) { '''throw''' e; } }

~~NB: Если JVM выйдет во время выполнения кода из~~ В примере <code>try ~~или catch, то finally~~ </code>-блок может ~~не выполниться~~бросить либо <code>FirstException</code>, либо <code>SecondException</code>. ~~Также~~В версиях до Java SE 7 невозможно указать эти исключения в декларации метода, ~~например, если (?) выполняющий try или~~ потому что <code>catch ~~код прерван, то~~ </code>-блок ~~finally может не выполниться~~перебрасывает исключение <code>ex</code>, ~~даже если приложение продолжает работать~~тип которого - <code>Exception</code>.

~~Код~~ В Java SE 7 вы можете указать, что метод <code>rethrowException</code> бросает только <code>FirstException</code> и <code>SecondException</code>. Компилятор определит, что исключение <code>Exception ex</code> могло возникнуть только в <code>try</code>-блоке ~~finally должен~~ , в котором может быть ~~максимально простым: например,~~ брошено <code>FirstException</code> или <code>SecondException</code>. Даже если ~~внутри блока finally будет брошено какое~~тип параметра <code>catch</code> -<code>Exception</code>, компилятор определит, что это экземпляр либо ~~исключение или просто встретится оператор return~~<code>FirstException</code>, ~~брошенное в блоке try исключение (если таковое было брошено) будет забыто.~~ либо <code>SecondException</code>:

~~import java~~ '''public void''' rethrowException(String exceptionName) '''throws''' FirstException, SecondException { '''try''' { // .io.~~IOException~~. } '''catch''' (Exception e) { '''throw''' e; } }

~~public class ExceptionTest {~~Если <code>FirstException</code> и <code>SecondException</code> не являются наследниками <code>Exception</code>, то необходимо указать и <code>Exception</code> в объявлении метода.

~~public static void main(String[] args) {~~==Примеры исключений== ~~try {~~ ~~try {~~ ~~throw new Exception("a");~~ ~~} finally {~~ ~~throw new IOException("b");~~ } ~~} catch (IOException ex) {~~ ~~System~~* любая операция может бросить <code>VirtualMachineError</code>.~~err~~Как правило это происходит в результате системных сбоев.~~println(ex.getMessage());~~ ~~} catch (Exception ex) {~~ ~~System~~* <code>OutOfMemoryError</code>.~~err~~Приложение может бросить это исключение, если, например, не хватает места в куче, или не хватает памяти для того, чтобы создать стек нового потока.~~println(ex~~* <code>IllegalArgumentException</code> используется для того, чтобы избежать передачи некорректных значений аргументов.~~getMessage());~~ } }}Например:

~~После того, как было брошено первое исключение -~~ ~~new Exception~~<tt>'''public void'''</tt> f(<tt>Object</tt> a) { <tt>'''if'''</tt> ("a"== <tt>'''null'''</tt>) ~~- будет выполнен блок finally, в котором будет брошено исключение~~ { <tt>'''throw new ~~IOException~~''' IllegalArgumentException</tt>("ba must not be null"); } } *<code>IllegalStateException</code> возникает в результате некорректного состояния объекта. Например, ~~именно оно~~ использование объекта перед тем как он будет ~~поймано и обработано. Результатом его выполнения будет вывод в консоль ''b''. Исходное исключение теряется~~инициализирован.

==~~Исключения в Java7+~~Гарантии безопасности==При возникновении исключительной ситуации, состояния объектов и программы могут удовлетворять некоторым условиям, которые определяются различными типами гарантий безопасности:* ~~обработка нескольких типов исключений~~ Отсутствие гарантий (''no exceptional safety''). Если было брошено исключение, то не гарантируется, что все ресурсы будут корректно закрыты и что объекты, методы которых бросили исключения, могут в ~~одном catch~~дальнейшем использоваться. Пользователю придется пересоздавать все необходимые объекты и он не может быть уверен в том, что может переиспозовать те же самые ресурсы.* Отсутствие утечек (''no-~~блоке~~leak guarantee''). Объект, даже если какой-нибудь его метод бросает исключение, освобождает все ресурсы или предоставляет способ сделать это.* Слабые гарантии (''weak exceptional safety''). Если объект бросил исключение, то он находится в корректном состоянии, и все инварианты сохранены. Рассмотрим пример:

~~catch (IOException|SQLException ex)~~ '''class''' Interval { //invariant: left <= right double left; double right; //... }

~~В таких случаях параметры являются ''final''~~Если будет брошено исключение в этом классе, ~~следовательно~~то тогда гарантируется, ~~нельзя присвоить им любое значение в блоке catch~~что ивариант "левая граница интервала меньше правой" сохранится, но значения <code>left</code> и <code>right</code> могли измениться.

* ~~Try с ресурсами позволяет прямо в try блоке объявлять необходимые ресурсы~~Сильные гарантии (''strong exceptional safety''). Если при выполнении операции возникает исключение, ~~которые по завершению блока будут коректно закрыты. Любой объект реализующий java.lang~~то это не должно оказать какого-либо влияния на состояние приложения.~~AutoCloseable может~~ Состояние объектов должно быть ~~использован~~ таким же как ~~ресурс~~и до вызовов методов.

~~static String readFirstLineFromFile~~* Гарантия отсутствия исключений (~~String path~~''no throw guarantee'') ~~throws IOException {~~ ~~try (BufferedReader br =~~ ~~new BufferedReader(new FileReader(path))) {~~ ~~return br~~.~~readLine();~~ }}Ни при каких обстоятельствах метод не должен генерировать исключения. В Java это невозможно, например, из-за того, что <code>VirtualMachineError</code> может произойти в любом месте, и это никак не зависит от кода. Кроме того, эту гарантию практически невозможно обеспечить в общем случае.

В приведенном примере в качестве ресурса использутся объект класса BufferedReader, который будет закрыт вне зависимосити от того, как выполнится ==Источники==*[http://www.kgeorgiy.info/courses/java-intro/lectures/exceptions.html Обработка ошибок и исключения {{---}} Сайт Георгия Корнеева]*[http://www.lektorium.tv/lecture/13377 Лекция Георгия Корнеева {{---}} Лекториум]*[http://docs.oracle.com/javase/tutorial/essential/exceptions/index.html The Java Tutorials. Lesson: Exceptions]*[http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%B1%D1%80%D0%B0%D0%B1%D0%BE%D1%82%D0%BA%D0%B0_%D0%B8%D1%81%D0%BA%D0%BB%D1%8E%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B9 Обработка исключений {{---}} Википедия]*[http://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/lang/Throwable.html Throwable (Java Platform SE 7 ) {{---}} Oracle Documentation]*[http://www.skipy.ru/technics/exceptions.html try/catch/finally и исключения {{---~~блок~~}} www.skipy.ru]

~~Можно объявлять несколько ресурсов, разделяя их точкой с запятой.~~[[Категория: Язык программирования Java]]

Maintenance script

1632

правки

Изменения

Обработка ошибок и исключения

Навигация

Персональные инструменты

Пространства имён

Варианты

Просмотры

Ещё

Поиск

Навигация

Инструменты