Bazaprogram.ru

Новости из мира ПК
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Java lang throwable

Исключения в Java

категория
Java
дата04.05.2014
авторvovanok
голосов85

Исключение — это проблема(ошибка) возникающая во время выполнения программы. Исключения могут возникать во многих случаях, например:

  1. Пользователь ввел некорректные данные.
  2. Файл, к которому обращается программа, не найден.
  3. Сетевое соединение с сервером было утеряно во время передачи данных.

И т.п.

Обработка исключительных ситуаций (exception handling) — механизм языков программирования, предназначенный для описания реакции программы на ошибки времени выполнения и другие возможные проблемы (исключения), которые могут возникнуть при выполнении программы и приводят к невозможности (бессмысленности) дальнейшей отработки программой её базового алгоритма.

Синтаксис

  1. try — данное ключевое слово используется для отметки начала блока кода, который потенциально может привести к ошибке.
  2. catch — ключевое слово для отметки начала блока кода, предназначенного для перехвата и обработки исключений.
  3. finally — ключевое слово для отметки начала блока кода, которое является дополнительным. Этот блок помещается после последнего блока ‘catch’. Управление обычно передаётся в блок ‘finally’ в любом случае.
  4. throw — служит для генерации исключений.
  5. throws — ключевое слово, которое прописывается в сигнатуре метода, и обозначающее что метод потенциально может выбросить исключение с указанным типом.

Здесь в методе getAreaValue мы бросаем исключение IllegalArgumentException с помощью ключевого слова throw. В данном случае в сигнатуре метода отсутствует throws IllegalArgumentException, это не сделано потому что исключение IllegalArgumentException является не проверяемым, о них мы ещё поговорим.

Общий вид конструкции для «поимки» исключительной ситуации выглядит следующим образом:

В нашем случае для площади прямоугольника:

Здесь мы поймали IllegalArgumentException и залогировали данное событие. Дело в том что «починить» такую поломку мы не можем, не будем же мы угадывать что хотел пользователь :). По этому мы пробрасываем данное исключение дальше с помощью «throw e;». Такое часто можно встретить на серверах приложений(веб-серверах).

finally

Иногда требуется гарантировать, что определенный участок кода будет выполняться независимо от того, какие исключения были возбуждены и перехвачены. Для создания такого участка кода используется ключевое слово finally. Даже в тех случаях, когда в методе нет соответствующего возбужденному исключению раздела catch, блок finally будет выполнен до того, как управление перейдет к операторам, следующим за разделом try. У каждого раздела try должен быть по крайней мере или один раздел catch или блок finally. Блок finally очень удобен для закрытия файлов и освобождения любых других ресурсов, захваченных для временного использования в начале выполнения метода. Ниже приведен пример класса с двумя методами, завершение которых происходит по разным причинам, но в обоих перед выходом выполняется код раздела finally.

В этом примере в методе procA из-за возбуждения исключения происходит преждевременный выход из блока try, но по пути «наружу» выполняется раздел finally. Другой метод procB завершает работу выполнением стоящего в try-блоке оператора return, но и при этом перед выходом из метода выполняется программный код блока finally. Ниже приведен результат, полученный при выполнении этой программы.

Иерархия исключений

Все классы обрабатывающие ошибки являются наследниками класса java.lang.Throwable. Только объекты этого класса или его наследников могут быть «брошены» JVM при возникновении какой-нибудь исключительной ситуации, а также только эти объекты могут быть «брошены» во время выполнения программы с помощью ключевого слова throw.

Прямыми наследниками класса Throwable являются Error и Exception.

Error — это подкласс, который показывает серьезные проблемы возникающие во время выполнения приложения. Большинство из этих ошибок сигнализируют о ненормальном ходе выполнения программы, т.е. о каких-то критических проблемах. Эти ошибки не рекомендуется отмечать в методах посредством throws-объявления, поэтому они также очень часто называются не проверяемые (unchecked).
Источник

При программировании на Java основное внимание следует уделять иерархии Exception. Эта иерархия также разделяется на две ветви: исключения, производные от класса RuntimeException, и остальные. Исключения типа RuntimeException возникают вследствие ошибок программирования. Все другие исключения являются следствием непредвиденного стечения обстоятельств, например, ошибок ввода-вывода, возникающих при выполнении вполне корректных программ.

Рассмотрим основные классы исключений.

IndexOutOfBoundsException — выбрасывается, когда индекс некоторого элемента в структуре данных(массив/коллекция) не попадает в диапазон имеющихся индексов.

Создание своих классов исключений

Хотя встроенные исключения Java обрабатывают большинство частых ошибок, вероятно, вам потребуется создать ваши собственные типы исключений для обработки ситуаций, специфичных для ваших приложений. Это достаточно просто сделать: просто определите подкласс Exception (который, разумеется, является подклассом Throwable). Ваши подклассы не обязаны реализовывать что-либо — важно само их присутствие в системе типов, которое позволит использовать их как исключения.

Обработка нескольких исключений

Одному блоку try может соответствовать сразу несколько блоков catch с разными классами исключений.

Это удобно, если обработка ошибок не отличается.

Конструкция try-with-resources

Наследование методов бросающих исключения

Можно лишь сужать класс исключения:

Как бросить проверяемое исключение не обрабатывая его (хак)

Нет ничего невозможного. С помощью рефлексии и внутреннего API языка java можно творить магию :).

Естественно так писать нельзя , но знать как это делается все же интересно.

sun.misc.Unsafe — API позволяющее выполнять с классами, методами и полями действия, недопустимые стандартными средствами языка. Идея заключается в получении системного объекта Unsafe.

В примере используется рефлексия для получения объекта Unsafe так как другими средствами это сделать проблематично. У класса Unsafe приватный конструктор. А если попытаться вызвать статический метод getUnsafe() то будет брошено исключение SecurityException.

Читать еще:  Выскакивает ошибка видеодрайвер перестал отвечать

Заключение

Изначально я хотел сделать себе шпаргалку по иерархии классов исключений и не планировал писать статью. Но получилось так, что шпаргалка выросла в статью 🙂

Надеюсь она поможет кому-нибудь перед собеседованием, или просто вспомнить/углубить знания 🙂 Спасибо за внимание!

Если Вам понравилась статья, проголосуйте за нее

Голосов: 85 Голосовать

Исключения, try . catch

В данной статье рассматривается используемый в Java механизм обработки исключений. Исключение в Java — это объект, который описывает исключительное состояние, возникшее в каком-либо участке программного кода. Когда возникает исключительное состояние, создается объект класса Exception. Этот объект пересылается в метод, обрабатывающий данный тип исключительной ситуации. Исключения могут возбуждаться и для того, чтобы сообщить о некоторых нештатных ситуациях.

Ключевые слова исключений try, catch, throw, throws, finally

Механизм исключительных ситуаций в Java поддерживается пятью ключевыми словами:

Ниже приведена общая форма блока обработки исключений.

Типы исключений

В вершине иерархии исключений стоит класс Throwable, который наследуется от Object. Каждый из типов исключений является подклассом Throwable. Два непосредственных наследника класса Throwable делят иерархию подклассов исключений на две различные ветви. Иерархия классов представлена на рисунке.

Класс Ехception используется для описания исключительных ситуации, которые должны перехватываться программным кодом пользователя. Класс Error предназначен для описания исключительных ситуаций, которые при обычных условиях не должны перехватываться в пользовательской программе.

Неперехваченные исключения

Объекты-исключения автоматически создаются исполняющей средой Java в результате возникновения определенных исключительных ситуаций. Пример программы, в которой создаем исключительную ситуацию при делении на нуль.

В консоль будет выведено следующее сообщение.

Следует обратить внимание на тот факт, что типом возбужденного исключения был не Exception и не Throwable. Это подкласс класса Exception, а именно: ArithmeticException, поясняющий, какая ошибка возникла при выполнении программы.

Изменим класс добавлением статического метода subroutine, в котором создадим такую же исключительную ситуацию.

Сообщение выполнения программы показывает, как обработчик исключений исполняющей системы Java выводит содержимое всего стека вызовов.

Перехват исключений try/catch

Для защиты программного кода от исключений необходимо использовать связанные блоки с ключевыми словами try catch; catch помещается сразу же после try-блока. В блоке catch задается тип исключения, которое необходимо обработать.

Целью большинства хорошо сконструированных catch-разделов должна быть обработка возникшей исключительной ситуации и приведение переменных программы в некоторое разумное состояние — такое, чтобы программу можно было продолжить так, будто никакой ошибки и не было (в нашем примере выводится предупреждение — division by zero).

Несколько разделов catch

В отдельных случаях блок программного кода может вызвать исключения различных типов. Для того, чтобы локализовать обработку подобных ситуаций, можно использовать несколько catch-разделов для одного try-блока. Блоки наиболее специализированных классов исключений должны идти первыми, поскольку ни один подкласс не будет достигнут, если поставить его после суперкласса.

В следующем примере перехватывается два различных типа исключений, причем за этими двумя специализированными обработчиками следует раздел catch общего назначения, перехватывающий все подклассы класса Throwable.

Данный пример, запущенный без параметров, вызывает возбуждение исключительной ситуации деления на нуль. Если в командной строке будет определен один или несколько параметров, тем самым установив ‘а’ в значение больше нуля, то будет возбуждено исключение выхода индекса за границы массива ArrayIndexOutOfBounds. Ниже приведены результаты работы этой программы, запущенной и тем и другим способом.

Вложенные операторы try

Операторы try можно вкладывать друг в друга. Если у оператора try низкого уровня нет раздела catch, соответствующего возбужденному исключению, стек будет развернут на одну ступень выше, и в поисках подходящего обработчика будут проверены разделы catch внешнего оператора try. Пример вложения двух операторов try catch друг в друга посредством вызова метода.

Возбуждение исключений throw

Программа может явно вызывать исключение, используя оператор throw. После выполнения оператора throw процесс выполнения программы приостанавливается и последующие операторы не выполняются. JVM просматривает ближайший блоки try . catch, соответствующий типу исключения, для «передачи управления». Если подходящий блок не будет найден, то обработчик исключений остановит программу и «распечатает» при этом состояние стека вызовов.

Пример исключения, в котором сначала создается объект-исключение, затем оператор throw возбуждает исключительную ситуацию, после чего то же исключение возбуждается повторно — на этот раз уже кодом перехватившего его в первый раз раздела catch.

Результат выполнения программы приведен ниже.

Объявление об исключении throws

Если метод может возбуждать исключения, которые сам не обрабатывает, то он должен объявить об этом, чтобы вызывающие его другие методы могли защитить себя от этих исключений. Для задания списка исключений, которые могут возбуждаться методом, используется ключевое слово throws.

Если метод в явном виде (т.е. с помощью оператора throw) возбуждает исключение, тип класса исключений должен быть указан в операторе throws в объявлении этого метода. Принимая данное положение во внимание синтаксис определения метода должен быть описан следующим образом:

Результат работы примера:

Ключевое слово finally

В случае, когда необходимо гарантировано выполнить определенный участок кода необходимо использовать ключевое слово finally. Использование связи try. finally позволяет обеспечить выполнение кода независимо от того, какие исключения были возбуждены и перехвачены, даже в тех случаях, когда в методе нет соответствующего возбужденному исключению раздела catch.

У каждого раздела try должен быть по крайней мере или один раздел catch или блок finally. Блок finally очень удобен для закрытия файлов и освобождения любых других ресурсов, захваченных для временного использования в начале выполнения метода.

Читать еще:  Java security cert certificateexception

Ниже приведен пример класса с двумя методами, завершение которых происходит по разным причинам, но в обоих перед выходом выполняется код раздела finally.

В тестовом примере в методе methodA возбуждается исключение. Но перед преждевременным выходом из блока try, выполняется раздел finally. Во втором методе methodB завершается работа в try-блоке оператором return, но и при этом перед выходом из метода выполняется программный код блока finally. Результат работы тестового примера:

Обработка исключений в Java предоставляет исключительно мощный механизм для управления сложными программами. Ключевые слова try, throw, catch позволяют выполнять обработку ошибок и разных нештатных ситуаций в программе.

Наследование исключений

catch — полиморфная конструкция, т.е. catch по типу parent перехватывает исключения любого типа, которые является Parent’ом.

В результате в консоли увидим

Error и Exception из параллельных веток наследования от Throwable, поэтому catch по одному «брату» не может поймать другого «брата».

Результат выполения программы

Множественные исключения

Объявление исключений в методе может быть множественным. Пример :

Java 8 исключения

Язык программирования Java использует исключения для обработки ошибок и других особых ситуаций.

Исключение (exception)— это событие, которое возникает во время выполнения программы и прерывает нормальный поток выполнения инструкций.

Когда возникает какая-нибудь ошибка внутри метода, метод создаёт специальный объект, называемый объектом-исключением или просто исключением (exception object), который передаётся системе выполнения. Этот объект содержит информацию об ошибке, включая тип ошибки и состояние программы, в котором произошла ошибка. Создание объекта-исключения и передача его системе выполнения называется броском исключения (throwing an exception).

После бросания исключения система пытается найти его обработчик. Система выполнения проходит по стеку вызовов от текущего метода вверх, ища подходящий обработчик исключений.

Выбранный обработчик исключения ловит это исключение.

Если системе не удаётся найти подходящий обработчик исключения, то программа завершает своё выполнение.

В Java все классы-исключения являются наследниками от класса java . lang . Throwable , который в свою очередь имеет подклассы java . lang . Error и java . lang . Exception . Класс java . lang . Exception имеет дочерний класс java . lang . RuntimeException .

Согласно соглашению все бросаемые исключения являются наследниками трёх классов: java . lang . Error , java . lang . Exception или java . lang . RuntimeException . Технически можно бросить исключение, которое не является наследником этих трёх классов, но является наследником java . lang . Throwable , но так делать не принято.

Виды исключений в Java 8

Из описанных выше трёх классов выходит три вида исключений в Java:

  • Наследники java . lang . Error . Эти исключения возникают при серьёзных ошибках, после которых невозможно нормальное продолжение выполнения программы. Это могут быть различные сбои аппаратуры и т. д. В обычных ситуациях ваш код не должен перехватывать и обрабатывать этот вид исключений.
  • Наследники java . lang . RuntimeException . Это непроверяемый тип исключений вроде выхода за границу массива или строки, попытка обращения к методу на переменной, которая содержит null , неправильное использование API и т. д. В большинстве своём программа не может ожидать подобные ошибки и не может восстановиться после них. Подобные исключения возникают из-за ошибок программиста. Приложения может их перехватывать, но в большинстве случаев имеет гораздо больше смысла исправить ошибку, приводящую к подобным исключениям.
  • Наследники java . lang . Exception , которые НЕ являются наследниками java . lang . RuntimeException . Подобный тип исключений называется проверяемыми исключениями (checked exceptions). Это такой тип исключений, который может ожидать хорошо написанная программа, и из которых она может восстановить свой обычный ход выполнения. Это может быть попытка открыть файл, к которому нет доступа, или которого не существует, проблемы с доступом по сети и т. д. Все исключения являются проверяемыми, кроме наследников java . lang . Error и java . lang . RuntimeException . Любой метод, который может бросить проверяемое исключение, должен указать это исключение в клаузе throws . Для любого кода, который может бросить проверяемое исключение, это исключение должно быть указано в throws метода, либо должно быть перехвачено с помощью инструкции try — catch .

Исключения в Java, Часть II (checked/unchecked)

Это вторая часть статьи (первая часть — try-catch-finally), посвященной такому языковому механизму Java как исключения. Она имеет вводный характер и рассчитана на начинающих разработчиков или тех, кто только приступает к изучению языка.

Также я веду курс «Scala for Java Developers» на платформе для онлайн-образования udemy.com (аналог Coursera/EdX).

1. «Магия» checked/unchecked

Механизм исключительных ситуация в Java связан с двумя элементами «магии», т.е. поведения, которое никак не отражено в исходном коде:
1. «Магию» java.lang.Throwable — в throw, catch и throws могут стоять исключительно Throwable или его наследники (мы уже разбирали в предыдущей лекции). Это «право» находиться в throw, catch и throws никак не отражено в исходном коде.
2. Все исключительные ситуации делятся на «проверяемые» (checked) и «непроверяемые» (unchecked). Это свойство присуще «корневищу» (Throwable, Error, Exception, RuntimeException) и передается по наследству. Никак не видимо в исходном коде класса исключения.

В дальнейших примера просто учтите, что
— Throwable и Exception и все их наследники (за исключением наследников Error-а и RuntimeException-а) — checked
— Error и RuntimeException и все их наследники — unchecked

checked exception = проверяемое исключение, проверяемое компилятором.
Что именно проверяет компилятор мы разберем на этой лекции.

Напомним иерархию исключений

Расставим значение свойства checked/unchecked

Читать еще:  Распознавание текста java

2. Пессимистичный механизм

Я называю связь между проверяемыми исключениями и throws — «пессимистичной», польку мы можем «напугать» о большем, чем может произойти на самом деле, но не наоборот

Мы не можем бросать, но не предупредить

Мы не можем бросать, но предупредить о «меньшем»

Мы можем предупредить точно о том, что бросаем

Мы можем предупредить о большем, чем мы бросаем

Можем даже предупредить о том, чего вообще нет

Даже если предупреждаем о том, чего нет — все обязаны бояться

Хотя они (испугавшиеся) могут перепугать остальных еще больше

В чем цель «пессимистичности»? Все достаточно просто.
Вы в режиме протипирования «набросали», скажем, класс-утилиту для скачивания из интернета

и хотели бы «принудить» пользователей вашего класса УЖЕ ОБРАБАТЫВАТЬ возможное исключение IOException, хотя из реализации-пустышки вы ПОКА НЕ ГЕНЕРИРУЕТЕ такое исключение. Но в будущем — собираетесь.

3. throws с непроверяемым (unckecked) исключением

Вызов метода, который «пугает» unchecked исключением не накладывает на нас никаких обязанностей.

Эта конструкция служит цели «указать» программисту-читателю кода на то, что ваш метод может выбросить некоторое непроверяемое (unchecked) исключение.

Пример (java.lang.NumberFormatException — непроверяемое исключение):

Integer.parseInt() может бросить unchecked NumberFormatException на неподходящем аргументе (int k = Integer.parseInt(«123abc»)), это отразили
— в сигнатуре метода: throws NumberFormatException
— в документации (javadoc): @ exception
но это ни к чему нас не обязывает.

4. Множественные исключения

Рассмотрим ситуацию с кодом, который может бросать проверяемые исключения разных типов.
Далее учитывайте, что EOFException и FileNotFoundException — потомки IOException.

Мы можем точно указать, что выбрасываем

А можем «испугать» сильнее (предком обоих исключений)

Можно и вот так: EOFException и FileNotFoundException «обобщаем до» IOException, а InterruptedException «пропускаем нетронутым» (InterruptedException — НЕ потомок IOException)

5. Или catch, или throws

Не надо пугать тем, что вы перехватили
так

или так (ставим catch по предку и точно перехватываем)

Но если перехватили только потомка, то не выйдет

Не годится, естественно, и перехватывание «брата»

Если вы часть перехватили, то можете этим не пугать

6. Поведение компилятора/JVM

Необходимо понимать, что
проверка на cheched исключения происходит в момент компиляции (compile-time checking)
перехват исключений (catch) происходит в момент выполнения (runtime checking)

Полная аналогия с

Хотя ССЫЛКА ref УКАЗЫВАЕТ на объект типа java.lang.String (у которого имеется метод charAt(int)), но ТИП ССЫЛКИ — java.lang.Object (ссылка типа java.lang.Object на объект типа java.lang.String). Компилятор ориентируется на «левый тип» (тип ссылки, а не тип ссылаемого) и не пропускает такой код.

Хотя В ДАННОЙ СИТУАЦИИ компилятор мог бы разобрать, что t ссылается на Exception, а ref — на String, но этого уже невозможно сделать при раздельно компиляции. Представьте, что мы МОГЛИ БЫ скомпилировать ОТДЕЛЬНО такой класс, упаковать в jar и распространять

А кто-то берет этот класс, добавляет в classpath и вызывает App.f0(new Throwable()) или App.f1(new Integer(42)). В таком случае JVM столкнулась бы с ситуацией, когда от нее требует бросить проверяемое исключение, которое не отследил компилятор (в случае с f0) или вызвать метод, которого нет (в случае с f1)!

Java — язык со статической типизацией (т.е. отслеживание корректности использования типов (наличие используемых полей, наличие вызываемых методов, проверка на checked исключения, . ) проводится компилятором), запрещает такое поведение. В некоторых языках (языки с динамической типизацией — отслеживание корректности использования типов проводится средой исполнения (оно разрешено, например в JavaScript).

Компилятор не пропустит этот код, хотя метод main ГАРАНТИРОВАННО НЕ ВЫБРОСИТ ИСКЛЮЧЕНИЯ

7. Overriding и throws

При переопределении (overriding) список исключений потомка не обязан совпадать с таковым у предка.
Но он должен быть «не сильнее» списка предка:

Однако тут мы попытались «расширить тип» бросаемых исключений

Почему можно сужать тип, но не расширять?
Рассмотрим следующую ситуацию:

Внимательно посмотрите на этот пример — если бы потомок мог расширять тип бросаемого исключения предка, то те места которые «ждут» предка, а получают экземпляр «расширенного» потомка могли бы неконтролируемо выбрасывать проверяемые исключения

8. Передача свойства по наследству

Напомним иерархию исключений с расставленными флагами свойства checked/unchecked

Логика расположения свойства НЕ СВЯЗАНА С НАСЛЕДОВАНИЕМ. Эту логику мы рассмотрим позже (в следующих статьях).
Однако свойство checked/unchecked пользовательских классов исключений строится ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО НА ОСНОВЕ НАСЛЕДОВАНИЯ.
Правило крайне простое:
1. Если исключение из списка Throwable, Error, Exception, RuntimeException — то твое свойство надо просто запомнить.
2. Если ты не из списка, то твое свойство равно свойству предка. Нарушить наследование тут нельзя.

Если мы породим потомков A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L которые следующим образом наследуются от «корневища» (Throwable, Error, Exception, RuntimeException), то значение их свойства checked/unchecked можно увидеть на схеме

Контакты

Я занимаюсь онлайн обучением Java (курсы программирования) и публикую часть учебных материалов в рамках переработки курса Java Core. Видеозаписи лекций в аудитории Вы можете увидеть на youtube-канале, возможно видео канала лучше систематизировано в этой статье.
Мой метод обучения состоит в том, что я

  1. показываю различные варианты применения
  2. строю усложняющуюся последовательность примеров по каждому варианту
  3. объясняю логику двигавшую авторами (по мере возможности)
  4. даю большое количество тестов (50-100) всесторонне проверяющее понимание и демонстрирующих различные комбинации
  5. даю лабораторные для самостоятельной работы

Данная статье следует пунктам #1 (различные варианты) и #2(последовательность примеров по каждому варианту).

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector