Программирование на Java Тема 4.1 Обработка исключительных ситуаций

Исключительные ситуации

Общая схема использования блока try-catch-finally для обработки исключительных ситуаций:

try{

//код, который генерирует исключение

}

catch(Тип_исключения_1 объект){

//код для обработки исключения

}

catch(Тип_исключения_2 объект){

//код для обработки исключения

}

...

finally{

//код, который выполняется обязательно

}

2

Исключительные ситуации

Исключительная ситуация — это ошибка, которая возникает в результате выполнения программы. Исключение в Java — это объект, который описывает исключительную ситуацию (ошибку).

При возникновении исключительной ситуации в процессе выполнения программы автоматически создается объект, описывающий эту исключительную ситуацию . Этот объект передается для обработки методу, в котором возникла исключительная ситуация. Говорят, что исключение выбрасывается в метод. По получении объекта исключения метод может обработать его или передать для обработки дальше.

В Java для обработки исключительных ситуаций используется блок try-catch-finally. В блок try помещается программный код, который отслеживается на случай, если возникнет исключительная ситуация. Если исключительная ситуация возникает, то управление передается блоку catch. Программный код в этом блоке выполняется, только если возникает исключительная ситуация, причем не любая, а определенного типа. Аргумент, определяющий, какого типа исключительные ситуации обрабатываются в блоке catch, указывается после ключевого слова catch в круглых скобках, то есть в том же формате, что и аргумент метода.

Поскольку в блоке try могут возникать исключения разных типов, для каждого из них можно предусмотреть свой блок catch. Если блоков catch несколько, при возникновении исключительной ситуации они перебираются последовательно до совпадения типа исключительной ситуации с аргументом блока catch.

После блоков try и catch можно указать блок finally с кодом, который выполняется в любом случае вне зависимости от того, возникла исключительная ситуация или нет.

3

Исключительные ситуации

Может случиться, что в блоке try возникла ошибка, но подходящего блока catch для ее обработки нет. В этом случае исключение выбрасывается из метода и должно быть обработано внешним к методу программным кодом. Согласно правилам языка Java, исключения, которые не обрабатываются в методе и выбрасываются из метода, указываются в сигнатуре метода после ключевого слова throws. То есть указываются классы выбрасываемых из метода исключений. Правда, далеко не все классы выбрасываемых исключений нужно указывать — только так называемые неконтролируемые исключения. Мы рассмотрим их позже.

Если возникает ошибка, обработка которой в программе не предусмотрена, используется обработчик исключительной ситуации по умолчанию. Самое трагическое последствие вызова обработчика по умолчанию состоит в том, что программа завершает работу.

Есть еще одно ключевое слово, которое достаточно часто используется при обработке исключительных ситуаций, а точнее, при генерировании исключительной ситуации. Это ключевое слово throw.

4

Классы исключений

В Java существует целая иерархия классов, предназначенных для обработки исключительных ситуаций. В вершине этой иерархии находится суперклассThrowable. У этого суперкласса есть два подкласса: Exception и Error. К классу Error относятся «катастрофические» ошибки, которые невозможно обработать в программе, например переполнение стека памяти. У класса Exception есть подкласс RuntimeException. К классу RuntimeException относятся ошибки времени вы- полнения программы, которые перехватываются программами пользователя.

Исключения для класса RuntimeException определяются автоматически. К ним относятся, например, деление на ноль, выход за пределы массива (недопустимая индексация массива).

Ошибка деления на ноль относится к классу ArithmeticException, который является подклассом класса RuntimeException. Для отслеживания этой ошибки код, который ее вызывает, заключается в блок try, а для обработки ошибки после блока try размещается блок catch. Аргументом в блок catch передается объект e класса ArithmeticException (объект исключения). В данном случае при обработке ошибки напрямую объект исключения e не используется, но в принципе такая ситуация возможна и часто встречается.

При делении на ноль на экран выводится сообщение Деление на ноль!. Работа программы при этом не завершается и выводится сообщение Выполнение программы продолжено!.

6

Классы исключений

В главном методе создаются три целочисленные переменные a, b и c с нулевыми начальными значениями. Командой Random r=new Random() создается объект r класса Random. Для генерирования целого числа служит метод nextInt(), который вызывается из объекта r. Аргументом метода указывается верхняя граница диапазона генерируемых чисел. Нижняя граница диапазона генерируемых чисел равна нулю.

Далее запускается цикл с достаточно большим количеством итераций. В рамках каждого цикла последовательно выполняются команды b=r.nextInt(200), c=r.nextInt(100) и a=10000/b/c. Поскольку переменные b и c получают случайные значения, в том числе это может быть ноль, то при выполнении команды a=10000/b/c возможно деление на ноль. Поэтому соответствующие команды заключены в блок try.

В блоке catch{}, предназначенном для обработки исключительной ситуации деления на ноль, выполняются команды System.out.println("Деление на ноль!") и a=0. В результате при попытке деления на ноль выводится соответствующее сообщение, а переменная a получает нулевое значение. Работа цикла при этом продолжается. В частности, значение переменной a выводится на экран. Фрагмент результат выполнения программы представлен на слайде.

8

Описание исключительной ситуации

В классе Throwable переопределяется метод toString(), который, как известно, определен в общем суперклассе Object, причем переопределяется он так, что в качестве результата возвращает строку, описывающую соответствующую ошибку. Напомним, что метод toString() вызываетс автоматически, например, при передаче объекта исключения методу println() в качестве аргумента. Соответствующий пример представлен на слайде.

По сравнению с рассмотренным ранее особенность этого примера состоит в том, что в команде System.out.println("Ошибка: "+e) в качестве аргумента методу println() передается объект исключительной ситуации e.

Результат выполнения программы представлен на слайде.

В первой текстовой строке, выведенной на экран, текст после слова Ошибка: появился в результате преобразования объекта исключения e в текстовый формат.

10