Инженерная графика Курс лекций по истории искусства Расширенный конспект лекций по курсу «Физика»

Иллюстрированный самоучитель по Java начало

 

ГЛАВА 16
Обработка исключительных ситуаций

Исключительные ситуации (exceptions) могут возникнуть во время выполнения (runtime) программы, прервав ее обычный ход. К ним относится деление на нуль, отсутствие загружаемого файла, отрицательный или вышедший за верхний предел индекс массива, переполнение выделенной памяти и масса других неприятностей, которые могут случиться в самый неподходящий момент.

Конечно, можно предусмотреть такие ситуации и застраховаться от них как-нибудь так:

if (something == wrong){

// Предпринимаем аварийные действия 

}else{

// Обычный ход действий 

}

Но при этом много времени уходит на проверки, и программа превращается в набор этих проверок. Посмотрите любую штатную производственную программу, написанную на языке С или Pascal, и увидите, что она на 2/3 состоит из таких проверок.

В объектно-ориентированных языках программирования принят другой подход. При возникновении исключительной ситуации исполняющая система создает объект определенного класса, соответствующего возникшей ситуации, содержащий сведения о том, что, где и когда произошло. Этот объект передается на обработку программе, в которой возникло исключение. Если программа не обрабатывает исключение, то объект возвращается обработчику по умолчанию исполняющей системы. Обработчик поступает очень просто: выводит на консоль сообщение о произошедшем исключении и прекращает выполнение программы.

Приведем пример. В программе листинга 16.1 может возникнуть деление на нуль, если запустить ее с аргументом 0. В программе нет никаких средств обработки такой исключительной ситуации. Посмотрите на рис. 16.1, какие сообщения выводит исполняющая система Java.

Листинг 16.1. Программа без обработки исключений

class SimpleExt {

public static void main(String[] args)({ 

int n = Integer.parselnt(args[0]); 

System.out.println("10 / n = " + (10 / n)); 

System.out.println("After all actions"); 

}

Рис. 16.1. Сообщения об исключительных ситуациях

Программа SimpleExt запущена три раза. Первый раз аргумент args[0] равен 5 и программа выводит результат: "ю / n = 2". После этого появляется второе сообщение: "After all actions".

Второй раз аргумент равен о, и вместо результата мы получаем сообщение о том, что в подпроцессе "main" произошло исключение класса ArithmeticException вследствие деления на нуль: "/ by zero". Далее уточняется, что исключение возникло при выполнении метода main класса SimpleExt, а в скобках указано, что действие, в результате которого возникла исключительная ситуация, записано в четвертой строке файла SimpleExt.java. Выполнение программы прекращается, заключительное сообщение не появляется.

Третий раз программа запущена вообще без аргумента. В массиве argsn нет элементов, его длина равна нулю, а мы пытаемся обратиться к элементу args [0]. Возникает исключительная ситуация класса ArrayindexOutofBoundsException вследствие действия, записанного в третьей строке файла SimpleExt.java. Выполнение программы прекращается, обращение к методу printino не происходит.

Блоки перехвата исключения

Мы можем перехватить и обработать исключение в программе. При описании обработки применяется бейсбольная терминология. Говорят, что исполняющая система или программа "выбрасывает" (throws) объект-исключение. Этот объект "пролетает" через всю программу, появившись сначала в том методе, где произошло исключение, а программа в одном или нескольких местах пытается (try) его "перехватить" (catch) и обработать. Обработку можно сделать полностью в одном месте, а можно обработать исключение в одном месте, выбросить снова, перехватить в другом месте и обрабатывать дальше.

Мы уже много раз в этой книге сталкивались с необходимостью обрабатывать различные исключительные ситуации, но не делали этого, потому что не хотели отвлекаться от основных конструкций языка. Не вводите это в привычку! Хорошо написанные объектно-ориентированные программы обязательно должны обрабатывать все возникающие в них исключительные ситуации.

Для того чтобы попытаться (try) перехватить (catch) объект-исключение, надо весь код программы, в котором может возникнуть исключительная ситуация, охватить оператором try{} catch о {}. Каждый блок catchou перехватывает исключение только одного типа, того, который указан в его аргументе. Но можно написать несколько блоков catch(){} для перехвата нескольких типов исключений.

Например, мы знаем, что в программе листинга 16.1 могут возникнуть исключения двух типов. Напишем блоки их обработки, как это сделано в листинге 16.2.

Листинг 16.2. Программа с блоками обработки исключений

class SimpleExtlf

public static void main(String[] args){ 

try{

int n = Integer.parselnt(args[0]);

System.out.println("After parselnt());

System.out.println(" 10 / n = " + (10 / n) ) ;

Systfem. out. println ("After results output"); 

}catch(ArithmeticException ae){

System.out.println("From Arithm.Exc. catch: "+ae); 

}catch(ArraylndexOutOfBoundsException arre){

System.out.println("From Array.Exc.catch: "+arre); 

}finally{

System.out.println("From finally"); 

}

System.out.println("After all actions"); 

}

В программу листинга 16.1 вставлен блок try{} и два блока перехвата catchou для каждого типа исключений. Обработка исключения здесь заключается просто в выводе сообщения и содержимого объекта-исключения, как оно представлено методом tostring() соответствующего класса-исключения.

После блоков перехвата вставлен еще один, необязательный блок finaliy(). Он предназначен для выполнения действий, которые надо выполнить обязательно, чтобы ни случилось. Все, что написано в этом блоке, будет выполнено и при возникновении исключения, и при обычном ходе программы, и даже если выход из блока try{} осуществляется оператором return.

Если в операторе обработки исключений есть блок finally{}, то блок catch () {} может отсутствовать, т. е. можно не перехватывать исключение, но при его возникновении все-таки проделать какие-то обязательные действия.

Кроме блоков перехвата в листинге 16.2 после каждого действия делается трассировочная печать, чтобы можно было проследить за порядком выполнения программы. Программа запущена три раза: с аргументом 5, с аргументом 0 и вообще без аргумента. Результат показан на рис. 16.2.

Рис. 16.2. Сообщения обработки исключений

После первого запуска, при обычном ходе программы, выводятся все сообщения.

После второго запуска, приводящего к делению на нуль, управление сразу

Же передается В соответствующий блок catch(ArithmeticException ае) {}, потом выполняется то, что написано в блоке finally{}.

После третьего запуска управление после выполнения метода parseinto передается В другой блок catch(ArraylndexOutOfBoundsException arre){}, затем в блок finally{}.

Обратите внимание, что во всех случаях — и при обычном ходе программы, и после этих обработок — выводится сообщение "After all actions". Это свидетельствует о том, что выполнение программы не прекращается при возникновении исключительной ситуации, как это было в программе листинга 16.1, а продолжается после обработки и выполнения блока finally*}.

При записи блоков обработки исключений надо совершенно четко представлять себе, как будет передаваться управление во всех случаях. Поэтому изучите внимательно рис. 16.2.

Интересно, что пустой блок catch (){}, в котором между фигурными скобками нет ничего, даже пробела, тоже считается обработкой исключения и приводит к тому, что выполнение программы не прекратится. Именно так мы "обрабатывали" исключения в предыдущих главах.

Немного выше было сказано, что выброшенное исключение "пролетает" через всю программу. Что это означает? Изменим программу листинга 16.2, вынеся деление в отдельный метод f (). Получим листинг 16.3.

Листинг 16.3. Выбрасывание исключения из метода

class SimpleExt2{

private static void f(int n){

System.out.println(" 10 / n = " + (10 / n)); 

}

public static void main(String[] args){ 

try{

int n = Integer.parselnt(args[0]); 

System.out.println("After parselnt()); 

f (n);

System.out.println("After results output"); 

}catch(SrithmeticException ae){

System.out.println("From Arithm.Exc. catch: "+ae); 

}catch(ArraylndexQutOfBoundsException arre){

System.out.println("From Array.Exc. catch: "+arre); 

}finally{

System,out.println("From finally"); 

}

System.out.println("After all actions"); 

}

}

Откомпилировав и запустив программу листинга 16.3, убедимся, что вывод программы не изменился, он такой же, как на рис. 16.2. Исключение, возникшее при делении на нуль в методе f (), "пролетело" через этот метод, "вылетело" в метод main (), там перехвачено и обработано.

Машиностроительное черчение, инженерная графика, начертательная геометрия. Выполнение контрольной