Catching and throwing new exception



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

Механизм исключительных ситуаций в Java поддерживается пятью ключевыми словами

  • 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»:

Вопрос: что делать, если мы обнаружили, что хотя бы один из аргументов — отрицательное число?
Если просто умножить, то мы пропустили ошибочные данные дальше. Что еще хуже, возможно, мы «исправили ситуацию» — сказали что площадь прямоугольника с двумя отрицательными сторонами -10 и -20 = 200.

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.

Либо передача управления происходит в «стопке» фреймов между СОСЕДНИМИ фреймами

  • вызов метода: создаем новый фрейм, помещаем его на верхушку стека и переходим в него
  • выход из метода: возвращаемся к предыдущему фрейму (через return или просто кончились инструкции в методе)

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

Читайте также:  Internal server error gunicorn

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

6. try + catch + catch + .

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

Или даже 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

Читайте также:  Error midas dll delphi

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.

Мой метод обучения состоит в том, что я

  1. показываю различные варианты применения
  2. строю усложняющуюся последовательность примеров по каждому варианту
  3. объясняю логику двигавшую авторами (по мере возможности)
  4. даю большое количество тестов (50-100) всесторонне проверяющее понимание и демонстрирующих различные комбинации
  5. даю лабораторные для самостоятельной работы

Данная статье следует пунктам #1 (различные варианты) и #2(последовательность примеров по каждому варианту).

Источник

Исключения

Содержание

В PHP реализована модель исключений, аналогичная тем, что используются в других языках программирования. Исключение в PHP может быть выброшено ( throw ) и поймано ( catch ). Код может быть заключён в блок try , чтобы облегчить обработку потенциальных исключений. У каждого блока try должен быть как минимум один соответствующий блок catch или finally .

Если выброшено исключение, а в текущей области видимости функции нет блока catch , исключение будет «подниматься» по стеку вызовов к вызывающей функции, пока не найдёт подходящий блок catch . Все блоки finally , которые встретятся на этом пути, будут выполнены. Если стек вызовов разворачивается до глобальной области видимости, не встречая подходящего блока catch , программа завершается с неисправимой ошибкой, если не был установлен глобальный обработчик исключений.

Выброшенный объект должен наследовать ( instanceof ) интерфейс Throwable . Попытка выбросить объект, который таковым не является, приведёт к неисправимой ошибке PHP.

Начиная с PHP 8.0.0, ключевое слово throw является выражением и может быть использовано в любом контексте выражения. В предыдущих версиях оно было утверждением и должно было располагаться в отдельной строке.

catch

Блок catch определяет, как реагировать на выброшенное исключение. Блок catch определяет один или несколько типов исключений или ошибок, которые он может обработать, и, по желанию, переменную, которой можно присвоить исключение (указание переменной было обязательно до версии PHP 8.0.0). Первый блок catch , с которым столкнётся выброшенное исключение или ошибка и соответствует типу выброшенного объекта, обработает объект.

Несколько блоков catch могут быть использованы для перехвата различных классов исключений. Нормальное выполнение (когда исключение не выброшено в блоке try ) будет продолжаться после последнего блока catch , определённого в последовательности. Исключения могут быть выброшены ( throw ) (или повторно выброшены) внутри блока catch . В противном случае выполнение будет продолжено после блока catch , который был вызван.

При возникновении исключения, код, следующий за утверждением, не будет выполнен, а PHP попытается найти первый подходящий блок catch . Если исключение не поймано, будет выдана неисправимая ошибка PHP с сообщением » Uncaught Exception . «, если только обработчик не был определён с помощью функции set_exception_handler() .

Начиная с версии PHP 7.1.0, в блоке catch можно указывать несколько исключений, используя символ | . Это полезно, когда разные исключения из разных иерархий классов обрабатываются одинаково.

Начиная с версии PHP 8.0.0, имя переменной для пойманного исключения является необязательным. Если оно не указано, блок catch будет выполнен, но не будет иметь доступа к выброшенному объекту.

finally

Блок finally также может быть указан после или вместо блоков catch . Код в блоке finally всегда будет выполняться после блоков try и catch , независимо от того, было ли выброшено исключение и до возобновления нормального выполнения.

Одно из заметных взаимодействий происходит между блоком finally и оператором return . Если оператор return встречается внутри блоков try или catch , блок finally всё равно будет выполнен. Более того, оператор return выполнится, когда встретится, но результат будет возвращён после выполнения блока finally . Кроме того, если блок finally также содержит оператор return , возвращается значение из блока finally .

Глобальный обработчик исключений

Если исключению разрешено распространяться на глобальную область видимости, оно может быть перехвачено глобальным обработчиком исключений, если он установлен. Функция set_exception_handler() может задать функцию, которая будет вызвана вместо блока catch , если не будет вызван никакой другой блок. Эффект по сути такой же, как если бы вся программа была обёрнута в блок try — catch с этой функцией в качестве catch .

Читайте также:  Ora 06512 exception name

Примечания

Внутренние функции PHP в основном используют отчёт об ошибках, только современные объектно-ориентированные модули используют исключения. Однако ошибки можно легко перевести в исключения с помощью класса ErrorException. Однако эта техника работает только с исправляемыми ошибками.

Пример #1 Преобразование отчётов об ошибках в исключения

function exceptions_error_handler ( $severity , $message , $filename , $lineno ) <
throw new ErrorException ( $message , 0 , $severity , $filename , $lineno );
>

Примеры

Пример #2 Выбрасывание исключения

function inverse ( $x ) <
if (! $x ) <
throw new Exception ( ‘Деление на ноль.’ );
>
return 1 / $x ;
>

try <
echo inverse ( 5 ) . «\n» ;
echo inverse ( 0 ) . «\n» ;
> catch ( Exception $e ) <
echo ‘Выброшено исключение: ‘ , $e -> getMessage (), «\n» ;
>

// Продолжение выполнения
echo «Привет, мир\n» ;
?>

Результат выполнения данного примера:

Пример #3 Обработка исключений с помощью блока finally

function inverse ( $x ) <
if (! $x ) <
throw new Exception ( ‘Деление на ноль.’ );
>
return 1 / $x ;
>

try <
echo inverse ( 5 ) . «\n» ;
> catch ( Exception $e ) <
echo ‘Поймано исключение: ‘ , $e -> getMessage (), «\n» ;
> finally <
echo «Первый блок finally.\n» ;
>

try <
echo inverse ( 0 ) . «\n» ;
> catch ( Exception $e ) <
echo ‘Поймано исключение: ‘ , $e -> getMessage (), «\n» ;
> finally <
echo «Второй блок finally.\n» ;
>

// Продолжение нормального выполнения
echo «Привет, мир\n» ;
?>

Результат выполнения данного примера:

Пример #4 Взаимодействие между блоками finally и return

function test () <
try <
throw new Exception ( ‘foo’ );
> catch ( Exception $e ) <
return ‘catch’ ;
> finally <
return ‘finally’ ;
>
>

Результат выполнения данного примера:

Пример #5 Вложенные исключения

class Test <
public function testing () <
try <
try <
throw new MyException ( ‘foo!’ );
> catch ( MyException $e ) <
// повторный выброс исключения
throw $e ;
>
> catch ( Exception $e ) <
var_dump ( $e -> getMessage ());
>
>
>

$foo = new Test ;
$foo -> testing ();

Результат выполнения данного примера:

Пример #6 Обработка нескольких исключений в одном блоке catch

class MyOtherException extends Exception

class Test <
public function testing () <
try <
throw new MyException ();
> catch ( MyException | MyOtherException $e ) <
var_dump ( get_class ( $e ));
>
>
>

$foo = new Test ;
$foo -> testing ();

Результат выполнения данного примера:

Пример #7 Пример блока catch без указания переменной

Допустимо начиная с PHP 8.0.0

class SpecificException extends Exception <>

function test () <
throw new SpecificException ( ‘Ой!’ );
>

try <
test ();
> catch ( SpecificException ) <
print «Было поймано исключение SpecificException, но нам безразлично, что у него внутри.» ;
>
?>

Пример #8 Throw как выражение

Допустимо начиная с PHP 8.0.0

class SpecificException extends Exception <>

function test () <
do_something_risky () or throw new Exception ( ‘Всё сломалось’ );
>

try <
test ();
> catch ( Exception $e ) <
print $e -> getMessage ();
>
?>

User Contributed Notes 13 notes

If you intend on creating a lot of custom exceptions, you may find this code useful. I’ve created an interface and an abstract exception class that ensures that all parts of the built-in Exception class are preserved in child classes. It also properly pushes all information back to the parent constructor ensuring that nothing is lost. This allows you to quickly create new exceptions on the fly. It also overrides the default __toString method with a more thorough one.

interface IException
<
/* Protected methods inherited from Exception class */
public function getMessage (); // Exception message
public function getCode (); // User-defined Exception code
public function getFile (); // Source filename
public function getLine (); // Source line
public function getTrace (); // An array of the backtrace()
public function getTraceAsString (); // Formated string of trace

/* Overrideable methods inherited from Exception class */
public function __toString (); // formated string for display
public function __construct ( $message = null , $code = 0 );
>

abstract class CustomException extends Exception implements IException
<
protected $message = ‘Unknown exception’ ; // Exception message
private $string ; // Unknown
protected $code = 0 ; // User-defined exception code
protected $file ; // Source filename of exception
protected $line ; // Source line of exception
private $trace ; // Unknown

public function __construct ( $message = null , $code = 0 )
<
if (! $message ) <
throw new $this ( ‘Unknown ‘ . get_class ( $this ));
>
parent :: __construct ( $message , $code );
>

public function __toString ()
<
return get_class ( $this ) . » ‘ < $this ->message > ‘ in < $this ->file > ( < $this ->line > )\n»
. » < $this ->getTraceAsString ()> » ;
>
>
?>

Now you can create new exceptions in one line:

class TestException extends CustomException <>
?>

Here’s a test that shows that all information is properly preserved throughout the backtrace.

function exceptionTest ()
<
try <
throw new TestException ();
>
catch ( TestException $e ) <
echo «Caught TestException (‘ < $e ->getMessage ()> ‘)\n < $e >\n» ;
>
catch ( Exception $e ) <
echo «Caught Exception (‘ < $e ->getMessage ()> ‘)\n < $e >\n» ;
>
>

echo » ;
?>

Here’s a sample output:

Источник

Оцените статью
toolgir.ru
Adblock
detector