Java - Fehler im Code. Leibniz Universität IT Services Anja Aue

Transkript

1 Java - Fehler im Code Leibniz Universität IT Services Anja Aue

2 Softwarefehler Programmierfehler entstehen beim Schreiben des Programmcodes. Logische Fehler können durch Denkfehler bei der Umsetzung der Aufgabe in ein Programm erzeugt werden. Das Programm wird fehlerfrei ausgeführt, aber das Ergebnis ist nicht korrekt. Laufzeitfehler treten während der Ausführung des Programms auf. Zum Beispiel ist eine Datei nicht an dem angegebenen Speicherort. Java - Einführung Seite 2

3 Programmierfehler Syntaxfehler. Die Programmierung entspricht nicht der Syntax der Programmiersprache. Typfehler. Ein Ausdruck oder eine Anweisung hat einen falschen Datentyp. Während der Kompilierung des Programms werden die Fehler erkannt. Java - Einführung Seite 3

4 Beispiele final int maxwert = 10; int summe = 0; String zahl = "5"; // Syntaxfehler in der for-schleife! for(int count, count <= maxwert; count++) { summe = summe + count // Syntaxfehler: Anweisungsende! ergebnis = summe * zahl; // Typfehler: Datentyp String! Java - Einführung Seite 4

5 in NetBeans Java - Einführung Seite 5

6 Erläuterung Die Syntax- und Typfehler werden mit einem roten Kreis am linken Rand und einem Strich am rechten Rand gekennzeichnet. Wenn der Mauszeiger über dem roten Kreis liegt, wird ein Tool- Tip zum Fehler als Hilfe angezeigt. Java - Einführung Seite 6

7 Logische Fehler Fehlerhaftes Design der Software. Treten bei der Ausführung der Software auf. Durch Debuggen und Testen werden logische Fehler aus dem Programm entfernt. Java - Einführung Seite 7

8 Laufzeitfehler Ausdrücke oder Anweisungen werden vom Programm nicht korrekt ausgewertet. Fehler, die zur Laufzeit des Programms, ein nicht erwünschtes Verhalten des Programms erzeugen. Das Programme kann abstürzen. Java - Einführung Seite 8

9 Beispiele für Laufzeitfehler Division durch Null. Überlauf (zu großer oder zu kleiner Wert für den angegebenen Datentyp). Endlosschleife Ein- und Ausgabefehler. Java - Einführung Seite 9

10 Laufzeitfehler als Objekte Object Throwable (Standardklasse für Laufzeitfehler) Error (Fehler) Exception (Ausnahme) IOException RuntimeException Java - Einführung Seite 10

11 Error Systembedingte Fehler wie zum Beispiel OutOfMemoryError. Fehler, die von der Java Virtual Maschine oder der Laufzeitumgebung erzeugt werden. Bei einem Auftreten des Fehlers sollten die nicht gespeicherten Daten des Benutzers gesichert werden. Das Programm selber wird beendet und neu gestartet. Java - Einführung Seite 11

12 Exception Ausnahmen müssen im Programm abgefangen werden. Fehler, dieser Klasse, sollten im Programm behandelt werden. Tutorial: Dokumentation: Exception.html Java - Einführung Seite 12

13 Ungeprüfte Exceptions Ungeprüfte (unchecked) Ausnahmen erzeugen zur Laufzeit einen Fehler. Die Fehler müssen nicht abgefangen werden, sollten aber. Alle Fehler, die eine RuntimeException auslösen. Java - Einführung Seite 13

14 Geprüfte Exceptions Geprüfte (checked) Ausnahmen erzeugen während der Kompilierung des Programms einen Fehler. Alle Fehler, bis auf Ausnahmen der Klasse RuntimeException. Die Fehler müssen abgefangen werden. Java - Einführung Seite 14

15 RuntimeException (Laufzeitfehler) ArrayIndexOutOfBoundsException. Indexgrenzen eines Arrays werden verletzt. ArithmeticException. Ganzzahlige Division durch Null. IllegalArgumentException. Falsche Argumentübergabe bei dem Aufruf einer Methode. Die Unterklasse NumberFormatException wird durch die verschiedenen parse-methoden ausgelöst. NullPointerException wird zum Beispiel bei ein String der Länge null geworfen. Java - Einführung Seite 15

16 IOException (Ein- und Ausgabefehler) Fehler bei der Ein- und Ausgabe. EOFException. Es wird versucht, Daten nach dem Dateiende zu lesen. FileNotFoundException. Die gewünschte Datei ist nicht vorhanden. Für die Klasse IOException muss import java.io.* eingebunden werden. Java - Einführung Seite 16

17 Beispiel: Division durch Null Java - Einführung Seite 17

18 Fehlerbehandlung Fehler ignorieren. Alle Methoden, die das fehlerhafte Ergebnis nutzen, sind auch fehlerbehaftet. Ausgabe einer Fehlermeldung und Neustart der Methode. Die Methode gibt einen Wert zurück, der den Fehler codiert. Java - Einführung Seite 18

19 Abfangen des Fehlers Division durch Null public double division(int wertl, int wertr) { if (wertr > 0) { this.ergebnis = wertl / wertr; else { return Double.NaN; return this.ergebnis; Java - Einführung Seite 19

20 Aufruf der Methode Rechner rechner = new java12_rechner(); double ergebnis; int wertl = 3; int wertr = 0; ergebnis = rechner.division(wertl, wertr); if (Double.isNaN(ergebnis)){ System.out.println("Fehler: Division durch Null"); else{ System.out.println(wertL + " / " + wertr + " = " + ergebnis); Java - Einführung Seite 20

21 Fehler werfen public double division(int wertl, int wertr) throws Exception { if (wertr > 0){ this.ergebnis = wertl / wertr; else{ Exception e = new Exception(); throw e; return this.ergebnis; Java - Einführung Seite 21

22 Objekt Exception Exception e = new Exception(); Exception e = new Exception("Division durch Null"); Ausnahmen sind Objekte. In diesem Beispiel wird ein Objekt von dem Typ Exception erzeugt. Dem Konstruktor kann einefehlermeldung übergeben werden. Java - Einführung Seite 22

23 Fehler werfen throw e; Mit Hilfe des Schlüsselwortes throw wird die Ausnahme geworfen und hoffentlich irgendwo mit einer catch-anweisung aufgefangen. Es können nur Objekte der Klasse Throwable() und deren abgeleiteten Klasse geworfen werden. Java - Einführung Seite 23

24 Weiterleitung von Ausnahmen public double division(int wertl, int wertr) throws Exception Zugriffsmodifikator Rückgabewert name(param01,, paramn) throws Ausnahme Die Ausnahme wird nicht in der Methode behandelt, sondern an einer anderen Stelle. Welche Exceptions kann die Methode werfen? In diesem Beispiel kann die Methode alle Fehler der Klasse Exception weiterleiten. Java - Einführung Seite 24

25 Fehler abfangen try { ergebnis = rechner.division(wertl, wertr); System.out.println(wertL + " / " + wertr + " = " + ergebnis); catch(exception e) { System.err.println("\nFehler:???"); Java - Einführung Seite 25

26 try-block try { Versuche die Anweisungen im Block auszuführen... Block von Anweisungen, die auf Ausnahmen hin überwacht werden. Eine Verschachtelung von try-blöcken ist möglich. Java - Einführung Seite 26

27 catch-block catch(exception e) { Fange die Ausnahme... Dem Schlüsselwort catch wird in den runden Klammern die Ausnahme-Klasse übergeben. Der catch-block folgt immer einen try-block. Zu einem try-block können mehrere catch-blöcke gehören. Java - Einführung Seite 27

28 Alle Fehler catch(exception e) { Die Klasse Exception fängt alle Ausnahmen ab. Java - Einführung Seite 28

29 Spezialisierung der catch-blöcke catch(arithmeticexception e) { System.err.println("\nArithmetrischer Fehler:???"); catch(ioexception NumberFormatException e) { catch(exception e) { System.err.println("\nFehler:???"); Java - Einführung Seite 29

30 Aufruf der verschiedenen Blöcke Die speziellen catch-blöcke werden immer vor den allgemeinen Blöcken definiert. Der erste, zu dem Fehler passende Block wird ausgeführt. Java - Einführung Seite 30

31 Parameter des catch-blocks catch(ausnahme e). In den runden Klammern wird ein Parameter definiert. Der Datentyp des Parameters definiert die zu behandelnde Ausnahme. Als Bezeichnung für den Parameter wird häufig e oder ex genutzt. Das Pipe-Zeichen zwischen zwei Exceptions symbolisiert eine Oder-Verknüpfungen. Eine der beiden Ausnahmen muss zutreffen. Java - Einführung Seite 31

32 Informationen zur Ausnahme e.getmessage(). Liefert die, bei der Erzeugung mit new() angegebene, Meldung. e.tostring(). Der Typ und die Meldung werden angezeigt. e.getcause(). Bei verketteten Exception wird die auslösende Exception zurückgegeben. e.printstacktrace(). Beschreibung der Ausnahme. Der Ablauf der Aufrufe wird dargestellt. Java - Einführung Seite 32

33 finally-block... catch(arithmeticexception e) { System.err.println("\nArithmetrischer Fehler:???"); finally { System.err.println("\nFehler:???"); Java - Einführung Seite 33

34 Erläuterung Der finally-block wird immer an das Ende einer try-catch()- Anweisung angehängt. Der finally-block wird immer ausgeführt, egal ob ein Fehler aufgetreten ist oder nicht. In einem finally-block Aufräumarbeiten wie zum Beispiel das Schließen einer Datei ausgeführt werden. Java - Einführung Seite 34

35 Eigene Exception-Klasse Keine passende Exception-Klasse ist vorhanden. Ausgabe von definierten Fehlermeldungen oder zusätzlichen Informationen. Ableitung von der Klasse Exception. Java - Einführung Seite 35

36 Eigene Fehlerklasse: Attribute public class BenutzerFehler extends Exception{ String varname; double varwert; Java - Einführung Seite 36

37 Eigene Fehlerklasse: Konstruktoren publicbenutzerfehler(){ super(); this.varname = ""; this.varwert = Double.NaN; public BenutzerFehler(String errmsg){ super(errmsg); this.varname = ""; this.varwert = Double.NaN; publicbenutzerfehler(string errmsg, String variablenname, double wert){ super(errmsg); this.varname = variablenname; this.varwert = wert; Java - Einführung Seite 37

38 Eigene Fehlerklasse: Methoden public String getvariable() { return this.varname + " hat den Wert " + this.varwert ; Java - Einführung Seite 38

39 und abfangen try { ergebnis = rechner.division(wertl, wertr); System.out.println(wertL + " / " + wertr + " = " + ergebnis); catch(benutzerfehler e) { System.err.println("\nFehlermeldung: " + e.getmessage()); System.err.println("\n" + e.getvariable()); Java - Einführung Seite 39

40 Eigene Fehlernummern public BenutzerFehler extends Exception{ public enum EnumFehlercode { ERROR_NULLDIVISION, ERROR_MAXWERT, ERROR_MINWERT Java - Einführung Seite 40

41 Enumeration Aufzählung von Werten wie zum Beispiel Fehlernummern, Wochentage, Monate, Schulnoten etc. Sammlung von Konstanten. Einführung mit Java 5. Definition in einer Klasse oder in einer eigenen Datei. Java - Einführung Seite 41

42 definieren [Zugriffsmodifizierer] enum enumname { { Aufzählungskonstante, Aufzählungskonstante Das Schlüsselwort enum kennzeichnet eine Enumeration. Die Aufzählungskonstanten werden in den geschweiften Klammern aufgelistet. Die Aufzählungskonstanten werden durch ein Komma getrennt. Java - Einführung Seite 42

43 Aufzählungskonstanten [Zugriffsmodifizierer] enum enumname { { Aufzählungskonstante, Aufzählungskonstante Für jede Aufzählungskonstante wird ein eigenes Objekt vom Typ Enum erzeugt. Die Objekte werden, beginnend mit null, durchnummeriert. Java - Einführung Seite 43

44 in switch-anweisungen public static String errmessage(enumfehlercode errnr){ switch (errnr) { case ERROR_NULLDIVISION: return "Division durch Null"; case ERROR_MAXWERT: return "Der Wert ist zu groß"; case ERROR_MINWERT: return "Der Wert ist zu klein"; default: return "Unbekannter Fehler"; Java - Einführung Seite 44

45 Variable vom Typ Enumeration BenutzerFehler.EnumFehlercode fehlercode; [Klasse].Enumeration variable; Eine Variable vom Datentyp Enumeration. Der Variablen kann eine Aufzählungskonstante zugewiesen werden. Java - Einführung Seite 45

46 Zuweisung eines Wertes fehlercode = BenutzerFehler.EnumFehlercode.ERROR_NULLDIVISION; String errmsg = BenutzerFehler.errMessage(fehlercode); variable = [klasse].enumeration.konstante; Der Variablen kann nur eine der Aufzählungskonstanten des Typs zugewiesen werden. Java - Einführung Seite 46