Исключения в Java

Как известно, исключения – это события, возникающие при выполнении программы. Эти события нарушают нормальный ход вещей.

Блок try, блок catch

Часть кода, где возможно возникновение исключительной ситуации, охватывают блоком try.

Обработчики исключений объявляются в блоке catch, который следует сразу за блоком try.

Блоков catch может быть несколько для одного блока try.

В блоке catch идёт обработка исключений, а его аргумент указывает тип исключения, который может обработать данный блок, т.е. тип аргумента есть тип исключения. Код, записанный в блоке catch есть обработчик исключения.

Блок finally

После блока(ов) ислючения может располагаться блок finally. Приемлем случай, когда нет блоков catch, но есть блок finally. Код блока finally выполняется всегда, а не только при возникновении исключения. В нем можно выполнять обязательные завершающие действия, очистку, например, закрыть поток, а не в блоке try. После finally выполнение программы продолжается со следующей строки кода.

Схематично всё выглядет так:

public void aFunc() { try { //код } catch(TypeException e) { //код обработчика исключения типа //TypeException; } catch(SecondTypeException e) { //код обработчика исключения типа //SecondTypeException; } finally { //обязательные завершающие действия. //Код блока finally //выполняется всегда, а не только при //возникновении исключения. } }

а может быть без блоков catch, вот так:

public void aFunc() { try { //код } finally { //обязательные завершающие действия. //Код блока finally //выполняется всегда, а не только при //возникновении исключения. } }

или без блока finally:

public void aFunc() { try { //код } catch(TypeException e) { //код обработчика исключения типа //TypeException; } }

Рассмотрим подробнее, что происходит при возникновении исключительной ситуации.

При возникновении исключительной ситуации, формируется объект исключения, содержащий информацию об этом исключении, который передаётся системе. В таких случаях говорят, что соотвестсвующая часть программы выбрасывает исключение, т.е. формирует объект исключения и передает его системе. Далее начинается работа системы, но прежде чем мы её разберём, надо понять что такое стек вызовов.

Врезка

Стек вызовов(call stack)

Стек вызовов(call stack) – это пследовательность вызовов методов, начиная от метода main до интересующего нас метода. Рассмотрим условный пример. Есть класс:

public class AClass { public AClass() {} public void methodC() { } public void methodB() { methodC(); } public void methodA() { try { methodB(); } catch(AnException e) { System.out.println(e.getMessage()); } } public static void main(String[] args) { AClass ac = new Aclass(); ac.methodA(); } }

Здесь стек вызовов такой: main вызывает methodA(), methodA() вызывает methodB(), methodB() вызывает methodС().

Конец врезки

Продолжим изучение действий системы после получения ею объекта исключения (предположим, что тип объекта исключения — AnException), выброшенного каким-то методом. Пусть это будет метод methodС(), см. врезку «Стек вызовов» выше. Система начинает просматривать стек вызовов для methodС() в обратном порядке, т.е, стартуя с самого метода methodС(), перемещается в напралении main. Цель этого просмотра – найти обработчик исключения, возникшего в methodС(). Сначала система просматривает methodС(), если в нём нет нужного обработчика исключения, то переходит к methodB(), если и в нём нет, то переходит к methodA(). methodA() содержит обработчик типа AnException, вот этому-то обработчику и передаёт система объект исключения на обработку. Говорят, что обработчик захватывает (catch) исключение. Если система не нашла бы обработчик ислючения нужного типа, то выполнение программы было бы завершено.

Если бы у methodA() было несколько блоков catch, то система выбрала бы первый подходящий блок, т.е. такой блок, тип аргумента которого совпадает с типом исключения.

Три категории исключений

Имеются три категории исключений:

Контролируемые (checked) исключения. Например, ошибки ввода. Такие исключения рекомендуется обрабатывать;

Ошибка (error). Это исключения, вызванные внешними, по отношению к приложению, причинами и приложение их, как правило, не обрабатывает. Такие исключения определяются классом Error или его подклассами;

Исключения времени выполнения (runtime exception). Например, ошибки в коде. Такие исключения определяются классом RuntimeException или его подклассами. Эти исключения могут обрабатываться.

Исключения второго и третьего типа называют неконтролируемые (unchecked) исключения.

Метод может не обрабатывать исключение, но, предполагая, что оно может возникнуть, передать его на обработку в стек вызовов. Тогда в объявлении метода пишут оператор throws и в нём через запятую перечень возможных типов исключений. Пример:

public void methodC(int a) throws AnException { //code; }

Метод может сам выбросить исключение. Для этого используют оператор throw и объект исключения в нём. Пример:

public void methodC(int a) throws AnException { if(a < 10) { throw new AnException(«Error in methodC»); } }

Если этом примере a < 10, то будет выброшено исключение AnException, так, как если бы здесь произошла соответствующая ошибка.

Выбросить исключение оператором throw можно и из тела оработчика другого исключения. Так возникает цепочка исключений (chained exceptions). Пример:

public void methodA() { try { methodB(); } catch(AnException e) { System.out.println(e.toString()); throw new NextException(«methodA throws NextException.»); } }

Все классы исключений восходят к классу Throwable. Непосредственными наследниками его являются классы Error и Exception. От Exception происходят RuntimeException и все классы контролируемых исключений.

Мы уже знаем, что исключения типа Error обрабатывает система, мы их обычно не касаемся.

Исключения типа RuntimeException говорят об ошибках в коде. Такие исключения могут обрабатываться, но лучше просто исправить ошибки кода.

Исключения типа Exception говорят о наличии проблем, но они не являются серьёзными системными. Такие ошибки следует обрабатывать.

Можно создавать свои классы исключений как прямых или нет наследков Exception. Принято к названиям таких классов добавлять слово Exception.

Если тип аргумента оператора catch есть Exception, то соотвестсвующий обработчик исключений сможет захватить все контролируемые исключения и исключения типа RuntimeException. Так можно поступить, если нет особых требований к обработчику или если могут возникнуть непредвиденные исключения. Но если требуется особый подход, то лучше использовать наследников Exception.

Как самому создать класс исключения?

Так как мы должны обрабатывать контролируемые исключения, то унаследуем наш класс от Exception.

public class AnException extends Exception { private static final long serialVersionUID = 1L; private String exceptionMessage; AnException() { exceptionMessage = null; } AnException(String exceptionMessage) { this.exceptionMessage = exceptionMessage; } public String toString() { return «Message from AnException: » + exceptionMessage; } }

Пример

В заключении привожу полный код примера, который рассматривался на протяжении этого раздела. Главный класс:

package exceptionTest.test; public class TestClass { public TestClass() { } public void methodC(int a) throws AnException { if(a < 10) { throw new AnException(«Error in methodC»); } } public void methodB() throws AnException { methodC(1); } public void methodA() { try { methodB(); } catch(AnException e) { System.out.println(e.toString()); throw new NextException(«methodA throws NextException.»); } } public static void main(String[] args) { TestClass tc = new TestClass(); try { tc.methodA(); } catch(NextException ex) { System.out.println(ex.toString()); } finally { System.out.print(«Message from finally: The end.»); } } }

Класс исключения AnException:

Класс исключения NextException:

package exceptionTest.test; public class NextException extends RuntimeException { private static final long serialVersionUID = 1L; private String exceptionMessage; NextException() { exceptionMessage = null; } NextException(String exceptionMessage) { this.exceptionMessage = exceptionMessage; } public String toString() { return «Message from NextException: » + exceptionMessage; } }