Исключительные ситуации

Содержание

Слайд 2

План лекции Возникновение ошибок и подходы к их обработке Исключения и

План лекции

Возникновение ошибок и подходы к их обработке
Исключения и их классификация
Объявляемые

исключения
Отлов исключений
Выбрасывание исключений
Создание типов исключений
Подходы к отладке приложений
Слайд 3

Э… Проблемы В процессе выполнения программные приложения встречаются с ситуациями, приводящими

Э… Проблемы

В процессе выполнения программные приложения встречаются с ситуациями, приводящими к

возникновению ошибок
Ошибки бывают различной степени тяжести
Ошибки необходимо каким-либо способом учитывать и обрабатывать
Ошибки возникают в случае:
некорректного ввода данных
сбоев оборудования
нарушения ограничений среды
выполнения программного кода
Слайд 4

Обработка ошибок Обеспечение стабильности и надежности работы программы Дружественное поведение конечного

Обработка ошибок

Обеспечение стабильности и надежности работы программы
Дружественное поведение конечного программного продукта
Безопасность

в процессе выполнения
Удобство при написании программного кода

Противоречие!

Слайд 5

Подходы к обработке ошибок Возвращение методом кода ошибки Возвращается только код

Подходы к обработке ошибок

Возвращение методом кода ошибки
Возвращается только код ошибки
Используются «свободные»

значения возвращаемого типа

Встроенный в язык механизм проверки и обработки

int errNum = firstMethod();
if (errNum == -1) {
// обработка 1-ой ошибки
}
else if(errNum == -2) {
// обработка 2-ой ошибки
}

if ((ans = sqrt(val)) < 0) {
// Обработка ошибки
}
else {
// Продолжение вычислений
}

try {
someBusinessLogic();
...
anotherBusinessLogic()
}
catch(Exception1 e1) {
// обработка 1-ой ошибки
}
...
catch(ExceptionN eN) {
// обработка N-ой ошибки
}
finally {
// выполнение завершающих
// работу действий
}

Слайд 6

Механизм обработки Создается и «выбрасывается» объект исключения, содержащий информацию об ошибке

Механизм обработки

Создается и «выбрасывается» объект исключения, содержащий информацию об ошибке
Выполнение текущего

потока вычислений приостанавливается
Завершается выполнение блоков и методов в цепочке вызовов вплоть до кода, отлавливающего исключение
Поток вычислений возобновляется, причем выполняется код обработчика исключения
Слайд 7

Поиск обработчика исключения main(String[] args) obj1.method1() Class1.staticMethod() obj2.method145() obj67.method35() Exception Class1.staticMethod()

Поиск обработчика исключения

main(String[] args)

obj1.method1()

Class1.staticMethod()

obj2.method145()

obj67.method35()

Exception

Class1.staticMethod()

найден

obj48.method565()

Exception

не найден

JVM

Слайд 8

Классификация исключений Объявляемые (проверяемые, checked) Носят предсказуемый характер Указываются в объявлении

Классификация исключений

Объявляемые
(проверяемые, checked)
Носят предсказуемый характер
Указываются в объявлении метода
Наследуют от класса Exception

Необъявляемые
(непроверяемые,

unchecked)
Обусловлены логикой кода
Не указываются в объявлении метода
Наследуют от классов RuntimeException, Error
Слайд 9

Классификация исключений Синхронные Непосредственный итог выполнения определенной инструкции Могут быть объявляемыми

Классификация исключений

Синхронные
Непосредственный итог выполнения определенной инструкции
Могут быть объявляемыми и необъявляемыми

Асинхронные
Не зависят

от выполняемой инструкции
Внутренние ошибки JVM
Результат работы deprecated методов
Слайд 10

Базовые классы исключений

Базовые классы исключений

Слайд 11

Объявление исключений Сведения об исключениях метода не менее важны, чем тип

Объявление исключений

Сведения об исключениях метода не менее важны, чем тип возвращаемого

им значения
Мораль: их надо обозначать в заголовке

class OurClass
{
public int someMethod() throws
SomeException1, SomeException2
{
/* Код который может породить
SomeException1 или SomeException2 */
}
}

Слайд 12

Особенности объявления исключений В списке должны присутствовать те объявляемые исключения, которые

Особенности объявления исключений

В списке должны присутствовать те объявляемые исключения, которые не

обрабатываются в теле самого метода
Метод вправе выбросить исключение типа, наследного от заявленного в throws
Запрещено генерировать объявляемые исключения типов, не заявленных в throws
Слайд 13

Особенности объявления исключений Объявляются все объявляемые исключения, не обработанные в теле

Особенности объявления исключений

Объявляются все объявляемые исключения, не обработанные в теле метода
Статические

блоки инициализации и инициализирующие выражения не могут выбрасывать исключения
Нестатические блоки инициализации могут генерировать объявляемые исключения, только если их тип указан во всех throws всех конструкторов класса
Слайд 14

Вызов метода со списком исключений Варианты действий Отловить исключения и обработать

Вызов метода со списком исключений

Варианты действий
Отловить исключения и обработать их
Отловить исключения

и вместо них сгенерировать исключения типов, указанных в собственном предложении throws
Объявить соответствующие исключения в предложении throws текущего метода и позволить им «пройти через код»
Слайд 15

Важное замечание Каждое исключение имеет как формальную причину возникновения, так и

Важное замечание

Каждое исключение имеет как формальную причину возникновения, так и фактическую
Исключение

должно отлавливаться и обрабатываться на том уровне (по стеку, порядку вызова методов), где его:
можно обработать;
имеет смысл обрабатывать.
Обработка исключений не сводится к выводу сообщений в консоль и записи в журнал (logger)!
Слайд 16

Отлов исключений Особый синтаксис описания обработчиков исключений Конструкция try/catch/finally try {

Отлов исключений

Особый синтаксис описания обработчиков исключений
Конструкция try/catch/finally

try {
Инструкции
} catch (ТипИсключения1

идентификатор1) {
Инструкции
} catch (ТипИсключения2 идентификатор2) {
Инструкции
...
} finally {
Инструкции
}
Слайд 17

Блок try Заключает в себе блок кода, выполняемый успешно при нормальных

Блок try

Заключает в себе блок кода, выполняемый успешно при нормальных обстоятельствах
Тело

выполняется вплоть до:
Момента возникновения исключительной ситуации
Благополучного достижения конца блока
Конкретный блок в процессе выполнения может выбросить только одно исключение
Слайд 18

Блок catch «Внутренний метод» с параметром типа исключения, которое им обрабатывается

Блок catch

«Внутренний метод» с параметром типа исключения, которое им обрабатывается
Способен:
Выполнить некоторые

восстановительные действия
Выбросить собственное исключение
Осуществить необходимые действия и передать управление последующим инструкциям
Количество блоков catch не регламентировано
Слайд 19

Блок catch Предложения catch рассматриваются последовательно до обнаружения среди них того,

Блок catch

Предложения catch рассматриваются последовательно до обнаружения среди них того, тип

которого допускает присвоение выброшенного исключения
Использовать широкий тип (например, Exception) в качестве отлавливаемого – не лучшая мысль!
Список предложений catch просматривается только один раз!
Слайд 20

Блок finally Блок finally выполняется в любом случае: При успешном выполнении

Блок finally

Блок finally выполняется в любом случае:
При успешном выполнении try
При выбрасывании

исключения
При передаче управления по break или return!
Блок finally необязателен
Если есть finally, блоки catch необязательны
Если присутствует, то выполняется после завершения работы остальных фрагментов кода try
Слайд 21

Выбрасывание исключений Объявляемые и необъявляемые исключения, выбрасываемые вызываемыми методами и операторами

Выбрасывание исключений

Объявляемые и необъявляемые исключения, выбрасываемые вызываемыми методами и операторами
Явно (принудительно)

выбрасываемые исключения

throw referenceToThrowableObject;
throw new NoSuchAttributeException(name);

Слайд 22

Создание типов исключений Создается новый тип, наследующий от более широкого типа,

Создание типов исключений

Создается новый тип, наследующий от более широкого типа, подходящего

по смыслу (например, java.lang.IndexOutOfBoundsException)
Само то, что выбрасывается исключение более узкого типа, несет в себе информацию
В состав нового типа могут вводиться новые поля и методы
Чаще всего класс содержит только два конструктора (по умолчанию и с параметром-строкой), просто вызывающие конструкторы родительского класса
Современные среды разработки облегчают создание собственных классов исключений
Слайд 23

Отладка приложений Собственные средства Добавление дополнительного кода Вывод данных на печать

Отладка приложений

Собственные средства
Добавление дополнительного кода
Вывод данных на печать
Вывод данных в системные

журналы (logging)
Создание дополнительных методов проверки

Отладчики (debuggers)
В составе JDK, в составе среды разработки (IDE), отладчики сторонних компаний
Использование точек останова, пошаговых режимов, просмотра состояния объектов

Слайд 24

Преимущества от использования исключений Единая логика обработки ошибок Обработка ошибок на

Преимущества от использования исключений

Единая логика обработки ошибок
Обработка ошибок на любом уровне
Выделение

и обработка категорий ошибок
Разделение логики по обработке ошибок и бизнес-логики приложения
Необходимость обработки объявляемых исключений
Возможность действий по восстановлению
Слайд 25

Наследование © Составление, Гаврилов А.В., Будаев Д.С., 2013 Лекция 3.2 УНЦ «Инфоком» Самара 2013

Наследование

© Составление, Гаврилов А.В., Будаев Д.С., 2013

Лекция 3.2

УНЦ «Инфоком»
Самара
2013

Слайд 26

План лекции Наследование классов и создание объектов дочерних классов Переопределение методов

План лекции

Наследование классов и создание объектов дочерних классов
Переопределение методов
Сокрытие полей
Завершенные и

абстрактные методы и классы
Описание и применение интерфейсов
Слайд 27

Наследование в Java Виды наследования Класс Расширяет класс и/или Реализует интерфейс(ы) Интерфейс Расширяет интерфейс(ы)

Наследование в Java

Виды наследования
Класс
Расширяет класс и/или
Реализует интерфейс(ы)
Интерфейс
Расширяет интерфейс(ы)

Слайд 28

Расширение классов Класс может расширить только один класс Расширяющий класс называется

Расширение классов

Класс может расширить только один класс
Расширяющий класс называется производным (дочерним,

подклассом)
Расширяемый класс называется базовым (родительским, суперклассом)

class MyClass1 {
}
class MyClass2 extends MyClass1 {
}

Слайд 29

Конструкторы дочерних классов Вызываются при создании объектов дочерних классов Могут вызывать

Конструкторы дочерних классов

Вызываются при создании объектов дочерних классов
Могут вызывать друг друга

по ключевому слову this()
Могут вызывать конструкторы базового класса по ключевому слову super(...)
Ключевое слово super() может не использоваться, только если в родительском классе существует конструктор по умолчанию
Слайд 30

Порядок создания объекта Порядок вызова конструкторов: Вызов конструктора базового класса Присваивание

Порядок создания объекта

Порядок вызова конструкторов:
Вызов конструктора базового класса
Присваивание исходных значений полям

объекта посредством выполнения соответствующих выражений и блоков инициализации
Выполнение инструкций в теле конструктора (конструкторов)
Состояние объекта инициализируется «послойно» от Object до конкретного класса
Слайд 31

Забавный пример class SuperShow { public String str = "SuperStr"; public

Забавный пример

class SuperShow {
public String str = "SuperStr";
public void

show() {
System.out.println("Super.show: " + str);
}
}
class ExtendShow extends SuperShow {
public String str = "ExtendStr";
public void show() {
System.out.println("Extend.show: " + str);
}
}
Слайд 32

И его результат public static void main(String[] args) { ExtendShow ext

И его результат

public static void main(String[] args) {
ExtendShow ext =

new ExtendShow();
SuperShow sup = ext;
ext.show();
sup.show();
System.out.println("ext.str = " + ext.str);
System.out.println("sup.str = " + sup.str);
}

Extend.show: ExtendStr
Extend.show: ExtendStr
ext.str = ExtendStr
sup.str = SuperStr

Слайд 33

Совпадение имен методов в родительском и дочернем классах Сигнатуры различны Перегрузка

Совпадение имен методов в родительском и дочернем классах

Сигнатуры различны
Перегрузка – добавляется

метод с другими параметрами
Сигнатуры совпадают
Переопределение – замещение версии метода, объявленной в базовом классе, новой, с точно такой же сигнатурой
Слайд 34

Переопределение методов При обращении извне объекта производного класса к его методу

Переопределение методов

При обращении извне объекта производного класса к его методу всегда

вызывается новая версия метода
Доступ к методу базового класса изнутри объекта дочернего класса может быть получен с помощью ключевого слова super
Уровень доступа метода при переопределении не может сужаться
Методы private не переопределяются
Слайд 35

Переопределение методов В предложении throws дочернего метода не может быть типов

Переопределение методов

В предложении throws дочернего метода не может быть типов исключений,

несовместимых с типами в предложении throws родительского метода
Переопределенный метод может быть снабжен модификатором abstract
Признаки synchronized, native и strictfp могут изменяться произвольно
Слайд 36

Сокрытие полей Поля не переопределяются, но скрываются Тип поля при сокрытии

Сокрытие полей

Поля не переопределяются, но скрываются
Тип поля при сокрытии можно изменить
Поле

базового класса при сокрытии продолжает существовать, но недоступно непосредственно по имени
Доступ можно получить с помощью ключевого слова super либо через ссылочную переменную родительского типа
Имеет право на существование следующая конструкция: (VeryBaseClass)this
Слайд 37

Служебное слово super Действует как ссылка на текущий экземпляр по контракту

Служебное слово super

Действует как ссылка на текущий экземпляр по контракту базового

класса
Может быть использовано в теле любого нестатического члена класса
Формы использования
super(...)
super.method(...)
super.field
Слайд 38

Сокрытие статических членов Статические члены не могут быть переопределены, они скрываются

Сокрытие статических членов

Статические члены не могут быть переопределены, они скрываются
Обычно для

доступа используется имя класса, поэтому проблем не возникает
Если используется ссылка, то учитывается объявленный тип ссылки, а не фактический тип объекта
Слайд 39

Давешний результат public static void main(String[] args) { ExtendShow ext =

Давешний результат

public static void main(String[] args) {
ExtendShow ext = new

ExtendShow();
SuperShow sup = ext;
ext.show();
sup.show();
System.out.println("ext.str = " + ext.str);
System.out.println("sup.str = " + sup.str);
}

Extend.show: ExtendStr
Extend.show: ExtendStr
ext.str = ExtendStr
sup.str = SuperStr

Слайд 40

Замечание Важно понимать, что: Переопределение методов – фундаментальный механизм ООП, в

Замечание

Важно понимать, что:
Переопределение методов – фундаментальный механизм ООП, в частности, обеспечивающий

полиморфизм
Сокрытие полей – последствие отсутствия ограничений на имена полей
Слайд 41

Завершенные методы и классы Завершенный метод не допускает переопределения Завершенный класс

Завершенные методы и классы

Завершенный метод не допускает переопределения
Завершенный класс не допускает

расширения

final public int getValue();

final class MyClass {
...
}

Слайд 42

Абстрактные классы и методы Абстрактные методы описывают сигнатуру без реализации Класс

Абстрактные классы и методы

Абстрактные методы описывают сигнатуру без реализации
Класс с абстрактными

методами обязан быть абстрактным
Расширяющий класс может перекрыть своими абстрактными родительские реализованные методы
Абстрактный класс не обязан иметь абстрактные методы
Создавать объекты абстрактных типов нельзя!

abstract public int getValue();

abstract class MyClass {...}

Слайд 43

Контракт класса Набор методов и полей класса, открытых для доступа извне

Контракт класса

Набор методов и полей класса, открытых для доступа извне тем

или иным способом, в совокупности с описанием их назначения
Способ выражения обещаний автора относительно того, на что способен и для чего предназначен созданный им продукт
Слайд 44

Наследование Практическое воплощение наследования Наследование контракта или типа, в результате чего

Наследование

Практическое воплощение наследования
Наследование контракта или типа, в результате чего производный класс

получает тип базового, поэтому может быть использован полиморфным образом
Наследование способов реализации, в результате производный класс приобретает функциональные характеристики базового в виде набора доступных полей и методов
Слайд 45

Понятие интерфейса Позволяет описать тип в полностью абстрактной форме Экземпляры интерфейсов

Понятие интерфейса

Позволяет описать тип в полностью абстрактной форме
Экземпляры интерфейсов создавать нельзя
Классы

способны реализовывать один или несколько интерфейсов
Реализация классом интерфейса означает согласие класса на внешний контракт, описываемый реализуемым интерфейсом
Слайд 46

Наследование в Java Виды наследования Класс Расширяет класс Реализует интерфейсы Интерфейс Расширяет интерфейсы

Наследование в Java

Виды наследования
Класс
Расширяет класс
Реализует интерфейсы
Интерфейс
Расширяет интерфейсы

Слайд 47

Объявление интерфейсов Все члены интерфейса по умолчанию обладают признаком public Применение

Объявление интерфейсов

Все члены интерфейса по умолчанию обладают признаком public
Применение других модификаторов

редко имеет смысл
Бывают пустые интерфейсы

interface Somethingable {
// константы
// методы
// вложенные классы и интерфейсы
}

Слайд 48

Константы в интерфейсах Имеют неявные модификаторы public static final Должны быть

Константы в интерфейсах

Имеют неявные модификаторы
public static final
Должны быть снабжены инициализаторами

interface Verbose

{
int SILENT = 0;
int TERSE = 1;
int NORMAL = 2;
int VERBOSE = 3;
}
Слайд 49

Методы в интерфейсах Имеют неявные модификаторы public abstract Не могут иметь

Методы в интерфейсах

Имеют неявные модификаторы
public abstract
Не могут иметь модификаторов
native synchronized
strictfp static

final

interface Verbose {
void setVerbosity(int level);
int getVerbosity();
}

Слайд 50

Расширение интерфейсов интерфейсами Допускается сокрытие констант Переопределение метода не несет семантической

Расширение интерфейсов интерфейсами

Допускается сокрытие констант
Переопределение метода не несет семантической нагрузки
Совпадение имен

наследуемых методов не несет семантической нагрузки

interface NewVerbose extends Verbose, Runnable {
// ...
}

Слайд 51

Реализация интерфейсов классами Интерфейсы реализуются классами Класс может реализовывать несколько интерфейсов

Реализация интерфейсов классами

Интерфейсы реализуются классами
Класс может реализовывать несколько интерфейсов
Если класс не

реализует все методы «наследуемых» интерфейсов, он является абстрактным

class MyNewThread
extends MyThread
implements Runnable, Verbose {
...
}

Слайд 52

Интерфейс или абстрактный класс? Интерфейсы обеспечивают инструментарий множественного наследования, производный класс

Интерфейс или абстрактный класс?

Интерфейсы обеспечивают инструментарий множественного наследования, производный класс способен

наследовать одновременно несколько интерфейсов
Класс может расширять единственный базовый класс, даже если тот содержит только абстрактные методы
Слайд 53

Интерфейс или абстрактный класс? Абстрактный класс частично может быть реализован, он

Интерфейс или абстрактный класс?

Абстрактный класс частично может быть реализован, он вправе

содержать члены, помеченные как protected и/или static и т.п.
Структура интерфейса ограничена объявлениями public-констант и public-методов без какой бы то ни было реализации
Слайд 54

Ссылки интерфейсных типов Допускаются ссылки интерфейсных типов Такая ссылка позволяет выполнять

Ссылки интерфейсных типов

Допускаются ссылки интерфейсных типов
Такая ссылка позволяет выполнять над объектом

операции, описанные во внешнем контракте, обусловленном типом интерфейса
Такое средство существенно расширяет возможности полиморфизма
Слайд 55

Использование типов Ссылочные типы Неявное приведение Явное приведение MyNewThread mnt =

Использование типов

Ссылочные типы
Неявное приведение
Явное приведение

MyNewThread mnt = new MyNewThread();
MyThread mt =

mnt;
Runnable r1 = mnt;
Runnable r2 = mt; // Ошибка!!!
mnt = (MyNewThread)mt; // Возможен выброс исключения
mnt = (MyNewThread)r1; // ClassCastException
Слайд 56

Пустые интерфейсы Существуют пустые интерфейсы, объявления которых не содержат ни констант,

Пустые интерфейсы

Существуют пустые интерфейсы, объявления которых не содержат ни констант, ни

методов
Реализация таких интерфейсов обычно означает способность объекта к чему-либо
Ссылка такого типа редко имеет смысл (т.к. внешний контракт пуст)
Даже такая ссылка позволяет выполнять методы объекта…
а именно методы, объявленные в классе Object, поскольку они есть у абсолютно любого объекта
Слайд 57

Спасибо за внимание!

Спасибо за внимание!