Try catch java что это

Исключения в Java, Часть I (try-catch-finally)

Это первая часть статьи, посвященной такому языковому механизму Java как исключения (вторая (checked/unchecked) вот). 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. Ключевые слова: try, catch, finally, throw, throws

«Магия» (т.е. некоторое поведение никак не отраженное в исходном коде и потому неповторяемое пользователем) исключений #1 заключается в том, что catch, throw, throws можно использовать исключительно с java.lang.Throwable или его потомками.

throws:
Годится

catch:
Годится

throw:
Годится

Кроме того, throw требуется не-null аргумент, иначе NullPointerException в момент выполнения

throw и new — это две независимых операции. В следующем коде мы независимо создаем объект исключения и «бросаем» его

Однако, попробуйте проанализировать вот это

2. Почему используем System.err, а не System.out

System.out — buffered-поток вывода, а System.err — нет. Таким образом вывод может быть как таким

Так и вот таким (err обогнало out при выводе в консоль)

Давайте это нарисуем

когда Вы пишете в System.err — ваше сообщение тут же выводится на консоль, но когда пишете в System.out, то оно может на какое-то время быть буферизированно. Stacktrace необработанного исключение выводится через System.err, что позволяет им обгонять «обычные» сообщения.

3. Компилятор требует вернуть результат (или требует молчать)

Если в объявлении метода сказано, что он возвращает НЕ void, то компилятор зорко следит, что бы мы вернули экземпляр требуемого типа или экземпляр типа, который можно неявно привести к требуемому

вот так не пройдет (другой тип)

Вот так не выйдет — нет возврата

и вот так не пройдет (компилятор не может удостовериться, что возврат будет)

Компилятор отслеживает, что бы мы что-то вернули, так как иначе непонятно, что должна была бы напечатать данная программа

Из-забавного, можно ничего не возвращать, а «повесить метод»

Тут в d никогда ничего не будет присвоено, так как метод sqr повисает

Компилятор пропустит «вилку» (таки берем в квадрат ИЛИ висим)

Но механизм исключений позволяет НИЧЕГО НЕ ВОЗВРАЩАТЬ!

Итак, у нас есть ТРИ варианта для компилятора

Но КАКОЙ ЖЕ double вернет функция, бросающая RuntimeException?
А НИКАКОЙ!

Подытожим: бросаемое исключение — это дополнительный возвращаемый тип. Если ваш метод объявил, что возвращает double, но у вас нет double — можете бросить исключение. Если ваш метод объявил, что ничего не возвращает (void), но у вам таки есть что сказать — можете бросить исключение.

Давайте рассмотрим некоторый пример из практики.

Задача: реализовать функцию, вычисляющую площадь прямоугольника

важно, что задание звучит именно так, в терминах предметной области — «вычислить площадь прямоугольника», а не в терминах решения «перемножить два числа»:

Мы не можем ничего не вернуть

Можно, конечно, отписаться в консоль, но кто ее будет читать и как определить где была поломка. При чем, вычисление то продолжится с неправильными данными

Можно вернуть специальное значение, показывающее, что что-то не так (error code), но кто гарантирует, что его прочитают, а не просто воспользуются им?

Можем, конечно, целиком остановить виртуальную машину

Но «правильный путь» таков: если обнаружили возможное некорректное поведение, то
1. Вычисления остановить, сгенерировать сообщение-поломку, которое трудно игнорировать, предоставить пользователю информацию о причине, предоставить пользователю возможность все починить (загрузить белье назад и повторно нажать кнопку старт)

4. Нелокальная передача управления (nonlocal control transfer)

Механизм исключительных ситуация (исключений) — это механизм НЕЛОКАЛЬНОЙ ПЕРЕДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ.
Что под этим имеется в виду?
Программа, в ходе своего выполнения (точнее исполнения инструкций в рамках отдельного потока), оперирует стеком («стопкой») фреймов. Передача управления осуществляется либо в рамках одного фрейма

и другие операторы.

return — выходим из ОДНОГО фрейма (из фрейма #4(метод h()))

throw — выходим из ВСЕХ фреймов

При помощи catch мы можем остановить летящее исключение (причина, по которой мы автоматически покидаем фреймы).
Останавливаем через 3 фрейма, пролетаем фрейм #4(метод h()) + пролетаем фрейм #3(метод g()) + фрейм #2(метод f())

Обратите внимание, стандартный сценарий работы был восстановлен в методе main() (фрейм #1)

Останавливаем через 2 фрейма, пролетаем фрейм #4(метод h()) + пролетаем фрейм #3(метод g())

Останавливаем через 1 фрейм (фактически аналог return, просто покинули фрейм «другим образом»)

Итак, давайте сведем все на одну картинку

5. try + catch (catch — полиморфен)

Напомним иерархию исключений

То, что исключения являются объектами важно для нас в двух моментах
1. Они образуют иерархию с корнем java.lang.Throwable (java.lang.Object — предок java.lang.Throwable, но Object — уже не исключение)
2. Они могут иметь поля и методы (в этой статье это не будем использовать)

По первому пункту: catch — полиморфная конструкция, т.е. catch по типу Parent перехватывает летящие экземпляры любого типа, который является Parent-ом (т.е. экземпляры непосредственно Parent-а или любого потомка Parent-а)

Даже так: в блоке catch мы будем иметь ссылку типа Exception на объект типа RuntimeException

catch по потомку не может поймать предка

catch по одному «брату» не может поймать другого «брата» (Error и Exception не находятся в отношении предок-потомок, они из параллельных веток наследования от Throwable)

По предыдущим примерам — надеюсь вы обратили внимание, что если исключение перехвачено, то JVM выполняет операторы идущие ПОСЛЕ последних скобок try+catch.
Но если не перехвачено, то мы
1. не заходим в блок catch
2. покидаем фрейм метода с летящим исключением

А что будет, если мы зашли в catch, и потом бросили исключение ИЗ catch?

В таком случае выполнение метода тоже прерывается (не печатаем «3»). Новое исключение не имеет никакого отношения к try-catch

Мы можем даже кинуть тот объект, что у нас есть «на руках»

И мы не попадем в другие секции catch, если они есть

Обратите внимание, мы не напечатали «3», хотя у нас летит Error а «ниже» расположен catch по Error. Но важный момент в том, что catch имеет отношение исключительно к try-секции, но не к другим catch-секциям.

Как покажем ниже — можно строить вложенные конструкции, но вот пример, «исправляющий» эту ситуацию

Как вы видели, мы можем расположить несколько catch после одного try.

Но есть такое правило — нельзя ставить потомка после предка! (RuntimeException после Exception)

Ставить брата после брата — можно (RuntimeException после Error)

Как происходит выбор «правильного» catch? Да очень просто — JVM идет сверху-вниз до тех пор, пока не найдет такой catch что в нем указано ваше исключение или его предок — туда и заходит. Ниже — не идет.

Выбор catch осуществляется в runtime (а не в compile-time), значит учитывается не тип ССЫЛКИ (Throwable), а тип ССЫЛАЕМОГО (Exception)

7. try + finally

finally-секция получает управление, если try-блок завершился успешно

finally-секция получает управление, даже если try-блок завершился исключением

finally-секция получает управление, даже если try-блок завершился директивой выхода из метода

finally-секция НЕ вызывается только если мы «прибили» JVM

System.exit(42) и Runtime.getRuntime().exit(42) — это синонимы

И при Runtime.getRuntime().halt(42) — тоже не успевает зайти в finally

exit() vs halt()
javadoc: java.lang.Runtime#halt(int status)
… Unlike the exit method, this method does not cause shutdown hooks to be started and does not run uninvoked finalizers if finalization-on-exit has been enabled. If the shutdown sequence has already been initiated then this method does not wait for any running shutdown hooks or finalizers to finish their work.

Однако finally-секция не может «починить» try-блок завершившийся исключение (заметьте, «more» — не выводится в консоль)

Трюк с «if (true) <. >» требуется, так как иначе компилятор обнаруживает недостижимый код (последняя строка) и отказывается его компилировать

И finally-секция не может «предотвратить» выход из метода, если try-блок вызвал return («more» — не выводится в консоль)

Однако finally-секция может «перебить» throw/return при помощи другого throw/return

finally-секция может быть использована для завершающего действия, которое гарантированно будет вызвано (даже если было брошено исключение или автор использовал return) по окончании работы

Например для освобождения захваченной блокировки

Или для закрытия открытого файлового потока

Специально для этих целей в Java 7 появилась конструкция try-with-resources, ее мы изучим позже.

Вообще говоря, в finally-секция нельзя стандартно узнать было ли исключение.
Конечно, можно постараться написать свой «велосипед»

Не рекомендуемые практики
— return из finally-секции (можем затереть исключение из try-блока)
— действия в finally-секции, которые могут бросить исключение (можем затереть исключение из try-блока)

8. try + catch + finally

Не заходим в catch, заходим в finally, продолжаем после оператора

Есть исключение и есть подходящий catch

Заходим в catch, заходим в finally, продолжаем после оператора

Есть исключение но нет подходящего catch

Не заходим в catch, заходим в finally, не продолжаем после оператора — вылетаем с неперехваченным исключением

9. Вложенные try + catch + finally

Операторы обычно допускают неограниченное вложение.
Пример с if

Суть в том, что try-cacth-finally тоже допускает неограниченное вложение.
Например вот так

Ну что же, давайте исследуем как это работает.

Вложенный try-catch-finally без исключения

Мы НЕ заходим в обе catch-секции (нет исключения), заходим в обе finally-секции и выполняем обе строки ПОСЛЕ finally.

Вложенный try-catch-finally с исключением, которое ПЕРЕХВАТИТ ВНУТРЕННИЙ catch

Мы заходим в ПЕРВУЮ catch-секцию (печатаем «3»), но НЕ заходим во ВТОРУЮ catch-секцию (НЕ печатаем «6», так как исключение УЖЕ перехвачено первым catch), заходим в обе finally-секции (печатаем «4» и «7»), в обоих случаях выполняем код после finally (печатаем «5»и «8», так как исключение остановлено еще первым catch).

Вложенный try-catch-finally с исключением, которое ПЕРЕХВАТИТ ВНЕШНИЙ catch

Мы НЕ заходим в ПЕРВУЮ catch-секцию (не печатаем «3»), но заходим в ВТОРУЮ catch-секцию (печатаем «6»), заходим в обе finally-секции (печатаем «4» и «7»), в ПЕРВОМ случае НЕ выполняем код ПОСЛЕ finally (не печатаем «5», так как исключение НЕ остановлено), во ВТОРОМ случае выполняем код после finally (печатаем «8», так как исключение остановлено).

Вложенный try-catch-finally с исключением, которое НИКТО НЕ ПЕРЕХВАТИТ

Мы НЕ заходим в ОБЕ catch-секции (не печатаем «3» и «6»), заходим в обе finally-секции (печатаем «4» и «7») и в обоих случаях НЕ выполняем код ПОСЛЕ finally (не печатаем «5» и «8», так как исключение НЕ остановлено), выполнение метода прерывается по исключению.

Контакты

Я занимаюсь онлайн обучением Java (вот 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.

Источник

Исключения

Содержание

Исключение в Java — представляет проблему, которая возникает в ходе выполнения программы. В случае возникновения в Java исключения (exception), или исключительного события, имеет место прекращение нормального течения программы, и программа/приложение завершаются в аварийном режиме, что не является рекомендованным, и, как следствие, подобные случаи требуют в Java обработку исключений.

Причины возникновения исключения

Существует множество причин, которые могут повлечь за собой возникновение исключения. Далее рассмотрен ряд подобных сценариев, в контексте которых может произойти исключение:

Некоторые из данных исключений вызваны пользовательской ошибкой, другие — программной ошибкой, в некоторых случаях, причиной тому может послужить сбой в материальных ресурсах.

Исходя из приведенных сведений, мы можем обозначить три типа исключений. Знание данных типов позволит вам в дальнейшем разрешать проблемные ситуации, связанные с исключениями. Ниже рассмотрим список исключений в Java с примерами.

К примеру, если вы используете класс FileReader в вашей программе для считывания данных из файла, в случае, если указанный в конструкторе файл не существует, происходит FileNotFoundException, и компилятор подсказывает программисту обработку данного исключения.

Пример 1

При попытке компиляции обозначенной выше программы будут выведены следующие исключения:

Примечание. В виду того, что методы read() и close() класса FileReader вызывают IOException, компилятор может уведомить вас об обработке IOException, совместно с FileNotFoundException.

К примеру, если вами в вашей программе был объявлен массив из 5 элементов, попытка вызова 6-го элемента массива повлечет за собой возникновение ArrayIndexOutOfBoundsExceptionexception.

Пример 2

При компиляции и выполнении обозначенной выше программы будет получено следующее исключение:

Иерархия исключений

Все классы исключений в Java представляют подтипы класса java.lang.Exception. Класс исключений является подклассом класса Throwable. Помимо класса исключений существует также подкласс ошибок, образовавшихся из класса Throwable.

Ошибки представляют аварийное состояние вследствие значительных сбоев, которые не обрабатываются программами Java. Генерирование ошибок предназначено для отображения ошибок, выявленных средой выполнения. Примеры: JVM исчерпал имеющийся объем памяти. Обычно, программы не могут восстановить неполадки, вызванные ошибками.

Класс исключений делится на два основных подкласса: класс IOException и класс RuntimeException.

По ссылке представлен перечень наиболее распространенных контролируемых (checked) и неконтролируемых (unchecked) встроенных исключений в Java.

Методы исключений

Далее представлен список важных методов, доступных в классе Throwable.

Обработка исключений — try и catch

Метод производит обработку исключения при использовании ключевых слов try и catch.

Описание

Блок try/catch размещается в начале и конце кода, который может сгенерировать исключение. Код в составе блока try/catch является защищенным кодом, синтаксис использования try/catch выглядит следующим образом:

Код, предрасположенный к исключениям, размещается в блоке try. В случае возникновения исключения, обработка данного исключения будет производиться соответствующим блоком catch. За каждым блоком try должен немедленно следовать блок catch либо блок finally.

Оператор catch включает объявление типа исключения, которое предстоит обработать. При возникновении исключения в защищенном коде, блок catch (либо блоки), следующий за try, будет проверен. В случае, если тип произошедшего исключения представлен в блоке catch, исключение передается в блок catch аналогично тому, как аргумент передается в параметр метода.

Пример

Ниже представлен массив с заявленными двумя элементами. Попытка кода получить доступ к третьему элементу массива повлечет за собой генерацию исключения.

Вследствие этого будет получен следующий результат:

Многократные блоки catch

За блоком try могут следовать несколько блоков catch. Синтаксис многократных блоков catch выглядит следующим образом:

Представленные выше операторы демонстрируют три блока catch, однако, после однократного try количество данных используемых блоков может быть произвольным. В случае возникновения исключения в защищенном коде, исключение выводится в первый блок catch в списке. Если тип данных генерируемого исключения совпадает с ИсключениеТип1, он перехватывается в указанной области. В обратном случае, исключение переходит ко второму оператору catch. Это продолжается до тех пор, пока не будет произведен перехват исключения, либо оно не пройдет через все операторы, в случае чего выполнение текущего метода будет прекращено, и исключение будет перенесено к предшествующему методу в стеке вызовов.

Пример

Далее представлен сегмент кода, демонстрирующий использование многократных операторов try/catch.

Перехват многотипных исключений

В среде Java 7, Вы можете произвести обработку более чем одного исключения при использовании одного блока catch, данное свойство упрощает код. Ниже представлена модель реализации:

Ключевые слова throws/throw

В случае если метод не может осуществить обработку контролируемого исключения, производится соответствующее уведомление при использовании ключевого слова throws в Java. Ключевое слово throws появляется в конце сигнатуры метода.

При использовании ключевого слова throw вы можете произвести обработку вновь выявленного исключения либо исключения, которое было только что перехвачено.

Следует внимательно различать ключевые слова throw и throws в Java, так как throws используется для отложенной обработки контролируемого исключения, а throw, в свою очередь, используется для вызова заданного исключения.

Представленный ниже метод отображает, что им генерируется RemoteException:

Пример 1

Метод также может объявить о том, что им генерируется более чем одно исключение, в случае чего исключения представляются в виде перечня, отделенные друг от друга запятыми. К примеру, следующий метод оповещает о том, что им генерируются RemoteException и InsufficientFundsException:

Пример 2

Блок finally

В Java finally следует за блоком try либо блоком catch. Блок finally в коде выполняется всегда независимо от наличия исключения.

Использование блока finally позволяет запустить какой-либо оператор, предназначенный для очистки, не зависимо от того, что происходит в защищенном коде.

Блок finally в Java появляется по окончании блоков catch, его синтаксис выглядит следующим образом:

Синтаксис

Пример

Вследствие этого будет получен следующий результат:

Следует помнить, что:

Конструкция try-with-resources

В норме, при использовании различных видов ресурсов, таких как потоки, соединения и др., нам предстоит закрыть их непосредственно при использовании блока finally. В программе, представленной ниже, нами производится считывание данных из файла при использовании FileReader, после чего он закрывается блоком finally.

Пример 1

Конструкция try-with-resources, также именуемая как автоматическое управление ресурсами, представляет новый механизм обработки исключений, который был представлен в 7-ой версии Java, осуществляя автоматическое закрытие всех ресурсов, используемых в рамках блока try catch.

Чтобы воспользоваться данным оператором, вам всего лишь нужно разместить заданные ресурсы в круглых скобках, после чего созданный ресурс будет автоматически закрыт по окончании блока. Ниже представлен синтаксис конструкции try-with-resources.

Синтаксис

Программа ниже производит считывание данных в файле, используя конструкцию try-with-resources.

Пример 2

При работе с конструкцией try-with-resources следует принимать во внимание следующие нюансы:

Создание своих собственных исключений

Вы можете создать свои собственные исключения в среде Java. При записи собственных классов исключений следует принимать во внимание следующие аспекты:

Вы можете определить собственный класс исключений, как показано ниже:

Вам лишь необходимо расширить предопределенный класс Exception с целью создания собственного исключения. Данная категория относится к контролируемым исключениям. Следующий класс InsufficientFundsException исключительных ситуаций, определяемых пользователем, расширяет класс Exception, делая его контролируемым исключением. Класс исключений, подобно всем остальным классам, содержит используемые области и методы.

Пример

С целью демонстрации наших исключений, определяемых пользователем, следующий класс Checking содержит метод withdraw(), генерирующий InsufficientFundsException.

Следующая программа Bank демонстрирует вызов методов deposit() и withdraw() класса Checking.

Скомпилируйте все три выше обозначенные файла и произведите запуск Bank. Вследствие этого будет получен следующий результат:

Общие исключения

В Java можно выделить две категории исключений и ошибок.

Источник

Исключения в Java-программах

1. Исключения

Если исключения придумал какой-нибудь ученый, то скорее всего он защитил на этом докторскую диссертацию. Если же придумал программист, то он, возможно, получил дружеское похлопывание по плечу от коллег: «Вроде норм, бро».

Создается специальный объект-исключение, в котором содержится информация о произошедшей ошибке.

Объект-исключение «выбрасывается». Не сильно удачное название. «Выбрасывание исключения» по своей сути больше похоже на включение пожарной сигнализации или оповещение «боевая тревога».

Когда в систему «выброшено исключение», нормальный режим работы программы прекращается, и начинается «работа по аварийному протоколу».

А в чем же смысл работы таких исключений? А в том, что в вашей программе можно перехватывать исключения определенного типа и писать свою логику обработки аварийных ситуаций.

2. Перехват исключений try-catch

В Java есть механизм перехвата исключений, который позволяет прекратить аварийное завершение методов. Выглядит он так:

Если во время выполнения « основного кода » исключений не возникло, код внутри блока catch выполняться не будет. Если же исключение возникло, будет (при условии, что тип возникшего исключения совпадает с типом переменной в круглых скобках).

Источник

Обработка исключений try-catch в Java

В предыдущем уроке мы обсуждали, что такое обработка исключений и почему мы это делаем. В этом уроке мы увидим блок try-catch, который используется для их обработки.

Блок try

Содержит набор операторов, в которых может возникнуть исключение. За этим блоком всегда следует блок catch, который обрабатывает возникающее исключение.

За блоком try должны следовать блоки catch или блок finally или оба.

Синтаксис блока try

При написании программы, если вы считаете, что определенные операторы в программе могут вызвать исключение, заключите их в блок try и обработайте это исключение.

Блок catch

В нем вы обрабатываете исключения, этот блок должен следовать за блоком try. С одним блоком try может быть связано несколько блоков catch. Вы можете ловить разные исключения в разных блоках catch. Когда в try возникает исключение, выполняется соответствующий catch, который обрабатывает это конкретное исключение. Например, если арифметическое исключение возникает в try, тогда выполняются операторы, заключенные в catch для него.

Синтаксис try catch

Пример

Если в блоке try возникает исключение, управление выполнением передается соответствующему блоку catch. С одним try может быть связано несколько catch, которые необходимо размещать таким образом, чтобы общий catch обработчика исключений был последним (см. пример ниже).

Универсальный обработчик исключений может обрабатывать все исключения, но вы должны поместить его в конец, если вы поместите его перед перед всеми блоками перехвата, он отобразит общее сообщение.

Несколько блоков catch

Пример, который мы видели выше, имеет несколько блоков catch, давайте рассмотрим несколько правил для этого случая с помощью примеров.

Зачем нам нужны другие обработчики catch, когда у нас есть универсальный, который может обрабатывать все. Это связано с тем, что в нем отображаете сообщение, но нет уверенности, для какого типа исключения оно сработать. Поэтому оно будет отображать одно и то же сообщение для всех исключений, и пользователь может не понять, какое именно возникло исключение. Вот причина, по которой вы должны поместить его в конец всех блоков исключений

Пример нескольких блоков catch

В приведенном выше примере есть несколько блоков catch, и эти блоки выполняются последовательно, когда в блоке try возникает исключение. Это означает, что если вы поместите последний блок catch(catch(Exception e)) на первое место, сразу после блока try, то в случае любого исключения этот блок будет выполнен, поскольку он может обрабатывать все исключения. Этот блок должен быть размещен в последнюю очередь, чтобы избежать таких ситуаций.

Finally block

На данный момент вам просто нужно знать, что этот блок выполняется независимо от того, происходит исключение или нет. Вы должны поместить операторы в блоки finally, которые должны выполняться независимо от того, происходит ли исключение или нет.

Источник