Изменения

Обработка ошибок и исключения

9800 байт добавлено, 00:40, 2 марта 2019

→‎Классификация исключений

Double f(Double a, Double b) {

'''if ''' ((a == '''null''') || (b == '''null''')) { '''return null''';

}

//... '''if ''' (Math.''abs''(b) < '''EPS''') { '''return null'''; } '''else ''' { '''return ''' a / b;

}

Double d = f(a, b);

'''if ''' (d != '''null''') { //... } '''else ''' { //...

}

'''3.'''Использовать флаг ошибки: при возникновении ошибки устанавливать 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;

}

'''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, в каком месте возникла ошибка.

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>.

==Классификация исключений==

Класс Java <code>Throwable</code> описывает все, что может быть брошено как исключение. Наследеники <code>Throwable</code> - <code>~~Ecxeption~~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===

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 ~~существуют два~~ существует механизм exception chaining. Практически у каждого класса исключения есть конструктор, принимающий в качестве параметра <code>Throwable</code> – причину исключительной ситуации. Если же такого конструкторанет, то у ~~которых параметры: причина; сообщение~~ <code>Throwable</code> есть метод <code>initCause(Throwable)</code>, который можно вызвать один раз, и ~~причина~~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 ~~после~~ обработчики исключений, которые объявляются ключевым словом ~~<code>~~catch~~</code>~~.

'''try ''' { // Код, который может сгенерировать исключение } '''catch'''(Type1 id1) { // Обработка исключения Type1 } '''catch'''(Type2 id2) { // Обработка исключения Type2

}

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 ~~ExceptionTest~~'''</tt> ExceptionTest {

'''<tt>public static void</tt>''' main(<tt>String[]</tt> args) { '''<tt>try</tt>''' { '''<tt>try</tt>''' { '''<tt>throw new </tt>''' Exception("a")</ttfont>); } '''<tt>finally</tt>''' { '''<tt>throw new ~~IOException~~</tt>''' IOException("b");

}

} '''<tt>catch '''</tt> (IOException ex)~~</tt>~~ { System.'''''err'''''.println(ex.getMessage()); } '''<tt>catch '''</tt> (Exception ex)~~</tt>~~ { 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===

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.

Компилятор Java SE 7 тщательнее анализирует перебрасываемые исключения. Рассмотрим следующий пример:

'''static class ''' FirstException '''extends ''' Exception { } '''static class ''' SecondException '''extends ''' Exception { }

'''public void ''' rethrowException(String exceptionName) '''throws ''' Exception { '''try ''' { '''if ''' (~~exceptionName~~"First".equals(~~"First"~~exceptionName)) { '''throw new ''' FirstException(); } '''else ''' { '''throw new ''' SecondException();

}

} '''catch ''' (Exception ex) { '''throw ''' e;

}

В примере <code>try</code>-блок может бросить либо <code>FirstException</code>, либо <code>SecondException</code>. В версиях до Java SE 7 невозможно указать эти исключения в декларации метода, потому что <code>catch</code>-блок перебрасывает исключение <code>ex</code>, тип которого - <code>Exception</code>.

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, в котором может быть брошено <code>FirstException</code> или <code>SecondException</code>. Даже если тип параметра <code>catch </code> - <code>Exception</code>, компилятор определит , что это экземпляр либо <code>FirstException</code>, либо <code>SecondException</code>:

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

}

* <code>IllegalArgumentException</code> используется для того, чтобы избежать передачи некорректных значений аргументов. Например:

<tt>'''public void'''</tt> f(<tt>Object</tt> a) { <tt>'''if'''</tt> (a == <tt>'''null'''</tt>) { <tt>'''throw new ~~NullPointerException~~''' IllegalArgumentException</tt>("a must not be null");

}

*<code>IllegalStateException</code> возникает в результате некорректного состояния объекта. Например, использование объекта перед тем как он будет инициализирован.

==Гарантии безопасности==

При возникновении исключительной ситуации, состояния объектов и программы могут удовлетворять некоторым условиям, которые определяются различными типами гарантий безопасности:

* 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 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-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:

'''class''' Interval {

//invariant: left <= right

double left;

double right;

//...

}

Если будет брошено исключение в этом классе, то тогда гарантируется, что ивариант "левая граница интервала меньше правой" сохранится, но значения <code>left</code> и <code>right</code> могли измениться.

* Сильные гарантии (''strong exceptional safety''). Если при выполнении операции возникает исключение, то это не должно оказать какого-либо влияния на состояние приложения. Состояние объектов должно быть таким же как и до вызовов методов.

* Гарантия отсутствия исключений (''no throw guarantee''). 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.

==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 {{---}} www.skipy.ru]

[[Категория: Язык программирования Java]]

Анонимный участник

84.17.25.131

Изменения

Обработка ошибок и исключения

Навигация

Персональные инструменты

Пространства имён

Варианты

Просмотры

Ещё

Поиск

Навигация

Инструменты