Лабораторна робота №4. Обробка виключень
Хід роботи
При виконанні програми можуть виникати помилки. В одних випадках це викликано помилками програміста, в інших - зовнішніми причинами. Наприклад, може виникнути помилка вводу/виводу при роботі з файлом або мережним з'єднанням. У класичних мовах програмування, наприклад, було потрібно перевіряти деяку умову, що вказувало на наявність помилки, і залежно від цього вживати ті або інші дії.
Наприклад:
...
int statusCode = someAction();
if (statusCode){
... обробка помилки
} else {
statusCode = anotherAction();
if(statusCode) {
... обробка помилки ...
}
}
...
В Java з'явилося більш просте й елегантне рішення - обробка виняткових ситуацій.
try{
someAction();
anotherAction();
} catch(Exception e) {
// обробка виняткової ситуації
}
Легко помітити, що такий підхід є не тільки витонченим, але й більше надійним і простим для розуміння.
Причини виникнення помилок
Існує три причини виникнення виняткових ситуацій.
Спроба виконати некоректний вираз. Наприклад, ділення на нуль, або звертання до об'єкта по посиланню, рівної null, спроба використати клас, опис якого (class-файл) відсутній, і т.д. У таких випадках завжди можна точно вказати, у якім місці відбулася помилка, - саме в некоректному вираженні.
Виконання оператора throw Цей оператор застосовується для явного породження помилки. Очевидно, що й тут можна вказати місце виникнення виняткової ситуації.
Асинхронні помилки під час виконання програми.
Причиною таких помилок можуть бути збої усередині самої віртуальної машини (адже вона також є програмою), або виклик методу stop() у потоку виконання Thread.
У цьому випадку неможливо вказати точне місце програми, де відбувається виняткова ситуація. Якщо ми спробуємо зупинити потік виконання (викликавши метод stop()), нам не вдасться завбачати, при виконанні якого саме виразу цей потік зупиниться.
Таким чином, всі помилки в Java діляться на синхронні й асинхронні. З першими порівняно простіше працювати, тому що принципово можливо знайти точне місце в коді, що є причиною виникнення виняткової ситуації. Звичайно, Java є строгою мовою в тому розумінні, що всі вираження до крапки збою обов'язково будуть виконані, і в той же час жодне наступне вираження ніколи виконане не буде. Важливо пам'ятати, що помилки можуть виникати як через недостатню уважність програміста (відсутній потрібний клас, або індекс масиву вийшов за припустимі границі), так і по незалежним від нього причинам (відбувся розрив мережного з'єднання, збій апаратного забезпечення, наприклад, жорсткого диска й ін.).
Асинхронні помилки набагато складніше у виявленні й виправленні. Звичайному розробнику дуже важко виявити причини збоїв у віртуальній машині. Це можуть бути помилки творців JVM, несумісність із операційною системою, апаратний збій і багато чого іншого. Все-таки сучасні віртуальні машини реалізовані досить добре й подібні збої відбуваються вкрай рідко (за умови використання якісних комплектуючих).
Аналогічна ситуація спостерігається й у випадку із примусовою зупинкою потоків виконання. Оскільки ця дія виконується операційною системою, ніколи не можна пророчити, у якому саме місці зупиниться потік. Це означає, що програма може багаторазово відпрацювати коректно, а потім зненацька дати збій просто через те, що потік зупинився в якомусь іншому місці. Із цієї причини примусова зупинка не рекомендується.
При виникненні виняткової ситуації керування передається від коду, що викликав виняткову ситуацію, на найближчий блок catch (або нагору по стеку) і створюється об'єкт, успадкований від класу Throwable, або його нащадків (див. діаграму ієрархії класів-виключень), що містить інформацію про виняткову ситуацію й використається при її обробці. Власне, у блоці catch вказується саме клас оброблюваної ситуації. Докладно обробка помилок розглядається нижче.
Ієрархія, по якій передається інформація про виняткову ситуацію, залежить від того, де ця виняткова ситуація виникла. Якщо це
метод, то ке...
