EINFÜHRUNG IN DIE PROGRAMMIERUNG

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1 EINFÜHRUNG IN DIE PROGRAMMIERUNG FORTGESCHRITTENE KONZEPTE Tobias Witt

2 Bürozeiten: 09 Uhr - 12 Uhr

3 FEHLERBEHANDLUNG

4 KLASSISCHER ANSATZ Fehlercode als Rückgabewert von Methoden String Fehlercode als String int Fehlercode als Integer List??? void???

5 KLASSISCHER ANSATZ PROBLEME Fehlerbehandlung stets direkt Abfrage von Rückgabewert nötig Verschiedene Fehler - verschiedene Fehler- Rückgabewerte Einschränkung des Werte-Bereichs der Methode

6 AUSNAHMEN - EXCEPTIONS Fehler als Ausnahme explizit oder implizit ausgelöst Fehlerursache wirft Exception Fehlerbehandler fängt Exception

7 AUSNAHMEN - EXCEPTIONS Geprüfte Ausnahmen (Checked Exceptions) Müssen behandelt werden Ungeprüfte Ausnahmen (Unchecked Exceptions) Müssen nicht unbedingt behandelt werden Jede nicht behandelte Exception bricht das Programm ab!

8 AUSNAHMEN BEISPIELE NullPointerException Methode wird auf null aufgerufen ArrayIndexOutOfBoundsException Zugri# auf nicht existierenden Array-Index ClassCastException Casting nicht möglich NumberFormatException z.b. bei Integer.parseInt("bogus") FileNotFoundException Dateiname existiert nicht

9 Exception KLASSE Geprüfte Exceptions: Erben von Exception Ungeprüfte Exceptions: Erben von RuntimeException

10 AUSNAHMEN BEHANDELN Ungeprüfte NumberFormatException public class Spiel { public static void main(string[] args) { int a = Integer.parseInt("42"); FileInputStream f = new FileInputStream("datei"); Unhandled exception: java.io.filenotfoundexception

11 AUSNAHMEN BEHANDELN public class Spiel { public static void main(string[] args) { FileInputStream f; try { f = new FileInputStream("datei"); catch (FileNotFoundException e) { f = createfile("datei");

12 AUSNAHMEN BEHANDELN public class Spiel { public static void main(string[] args) { try { FileInputStream f = new FileInputStream("datei"); int firstbyte = f.read(); catch (FileNotFoundException e) { e.printstacktrace(); Unhandled exception: java.io.ioexception

13 AUSNAHMEN BEHANDELN public class Spiel { public static void main(string[] args) { try { FileInputStream f = new FileInputStream("datei"); int firstbyte = f.read(); catch (FileNotFoundException e) { e.printstacktrace(); catch (IOException e) { e.printstacktrace()

14 AUSNAHMEN BEHANDELN public class Spiel { public static void main(string[] args) { try { FileInputStream f = new FileInputStream("datei"); int firstbyte = f.read(); catch (FileNotFoundException IOException e) { e.printstacktrace();

15 AUSNAHMEN BEHANDELN public class Spiel { public static void main(string[] args) { try { FileInputStream f = new FileInputStream("datei"); //... catch (Exception e) { finally { f.close(); Unhandled exception: java.io.ioexception

16 AUSNAHMEN BEHANDELN try with resources (Java 7) public class Spiel { public static void main(string[] args) { try (FileInputStream f = new FileInputStream("datei")) { //... catch (Exception e) { implements AutoClosable

17 AUSNAHMEN BEHANDELN II public class LevelDatei implements AutoCloseable { private File leveldatei; public LevelDatei(String filename) throws IOException { leveldatei = createfile(filename); private File createfile(string filename) throws IOException { // erstelle Datei public void schreibelevel() throws IOException { // schreibe Level in public void close() throws Exception { // schließe Datei

18 AUSNAHMEN BEHANDELN II public class Spiel { public static void main(string[] args) { try(leveldatei ld = new LevelDatei("level1.lvl")) { ld.schreibelevel(); catch (IOException) { e.printstacktrace();

19 AUSNAHMEN ERZEUGEN public class Wurm { public class WurmLebenException extends IllegalArgumentException { private int leben; public Wurm(int leben) { if (leben <= 0) { throw new WurmLebenException( "Leben muss größer 0 sein"); this.leben = leben;

20 NEBENLÄUFIGKEIT

21 MAIN THREAD Start main-methode im Main Thread Sequentielle Ausführung innerhalb jedes Threads Anweisungen blockieren & warten Anweisung 1 Anweisung 2 Anweisung 3 Ende

22 MEHRERE THREADS Asynchrone Ausführung von Main Thread und Thread 2 Gefahr bei Verwendung gleicher Daten Anweisungen blockieren & warten nur innerhalb eines Threads Main Thread Start Anweisung 1 Anweisung 2 Anweisung 3 Ende Thread 2 Start Anweisung 4 Anweisung 5 Ende

23 THREADS STARTEN public class Spiel { public static void main(string[] args) { final String string = " du"; Thread t = new Thread(new Runnable() main-methode des Threads public void run() { try { Thread.sleep(2000); catch (InterruptedException e) { e.printstacktrace(); System.out.println(string); ); t.start(); System.out.print("Hallo"); Closure

24 JAVA 8 public class Spiel { public static void main(string[] args) { final String string = " du"; Thread t = new Thread(()-> { Lambdatry { Expression Thread.sleep(2000); catch (InterruptedException e) { e.printstacktrace(); System.out.println(string); ); t.start(); System.out.print("Hallo");

25 ERGEBNIS? Main Thread Start Thread 2 Starte Thread Start $ java Spiel Hallo du Gebe Hallo aus Warte 2s Gebe du aus Ende Ende

26 TIMING-PROBLEME Korrektes Ergebnis? public class Spiel { public static void main(string[] args) { DatenDownloader dd = new DatenDownloader(); dd.startelangendownloadasynchron(); String ergebnis = dd.getergebnis();

27 TIMING-PROBLEME Lösung? NEIN!!!!! public class Spiel { public static void main(string[] args) { DatenDownloader dd = new DatenDownloader(); dd.startelangendownloadasynchron(); Thread.sleep(2000); String ergebnis = dd.getergebnis();

28 CALLBACK public interface DownloadListener { public void fertig(string ergebnis); public class DatenDownloader { public void startelangendownload(downloadlistener l) { new Thread(() -> { // download... String ergebnis = "ergebnis"; l.fertig(ergebnis); ).start();

29 CALLBACK IMPLEMENTIEREN public class Spiel { public static void main(string[] args) { DatenDownloader dd = new DatenDownloader(); dd.startelangendownload(new DownloadListener() public void fertig(string ergebnis) { // verarbeite ergebnis );

30 JAVA 8 Lambda- Expression mit Parameter public class Spiel { public static void main(string[] args) { DatenDownloader dd = new DatenDownloader(); dd.startelangendownload((string ergebnis) -> { // verarbeite ergebnis );

31 GEMEINSAM GENUTZTE DATEN konto1 = 10 konto2 = 0 Thread 1 Start konto1 -= 9 Thread 2 Start konto1 -= 2 konto2 += 9 konto2 += 2 Ende Ende

32 public class Spiel { static int konto1 = 10; static int konto2 = 0; static void transfer(int betrag) { if (konto1 - betrag >= 0) { // Zeit vergeht konto1 -= betrag; konto2 += betrag; public static void main(string[] args) { new Thread(() -> { transfer(2); ).start(); new Thread(() -> { transfer(9); ).start();

33 MÖGLICHE ERGEBNISSE Gültig konto1 = 1, konto2 = 9 Gültig konto1 = 8, konto2 = 2 Ungültig konto1 = -1, konto2 = 11

34 public class Spiel { static int konto1 = 10; static int konto2 = 0; static void transfer(int betrag) { if (konto1 - betrag >= 0) { // Zeit vergeht konto1 -= betrag; konto2 += betrag; public static void main(string[] args) { new Thread(() -> { transfer(2); ).start(); new Thread(() -> { transfer(9); ).start();

35 public class Spiel { static int konto1 = 10; static int konto2 = 0; Spiel während Methode gesperrt synchronized static void transfer(int betrag) { if (konto1 - betrag >= 0) { // Zeit vergeht konto1 -= betrag; konto2 += betrag; public static void main(string[] args) { new Thread(() -> { transfer(2); ).start(); new Thread(() -> { transfer(9); ).start();

36 DEADLOCK

37 DEADLOCK Thread 1 Thread 2 Sperre auf a Sperre auf b Sperre auf b Sperre auf a Entferne Sperre auf a Entferne Sperre auf b Entferne Sperre auf b Entferne Sperre auf a

38 TEST DRIVEN DEVELOPMENT

39 TDD Software in ständiger Metamorphose Tests zwingend erforderlich Egal ob von Menschen oder automatisch Test Driven Development: Tests vor der Implementierung implementieren

40 BOWLING GAME KATA Frames Spare: 10 Pins in 2 Würfen: Nächster Wurf doppelt Strike: 10 Pins in 1 Wurf: Nächsten 2 Würfe doppelt Strike oder Spare im letzten Frame: 1-2 Würfe extra

41 ANFORDERUNGEN Game Klasse public void roll(int pins); - Simuliert einen Wurf public int score(); - Gibt die Gesamtpunktzahl zurück

42 BEGINN Erstelle neues Projekt File New Project Java Name: BowlingGame Erstelle GameTest Klasse Rechtsklick auf src New Java Class Name: de.hhu.propra.bowlinggame.gametest

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67 BILDQUELLEN Bild Quelle Exceptions, Threads Deadlock 365_java_09_004.gif TDD

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