Liste Programmieren Java Überblick

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1 Liste Programmieren Java Überblick 1 Was ist Java? 2 Klassen und Objekte 3 Vererbung 4 Schnittstellen 5 Innere Klassen 7 Funktionsbibliothek 8 Datenstrukturen und Algorithmen 9 Ein-/Ausgabe 10 Threads 11 GUI-Programmierung mit SWING Prof. Dr. Björn Dreher Liste Programmieren - Java 195 Liste Programmieren Java Überblick: 6. Exceptions Prof. Dr. Björn Dreher Liste Programmieren - Java 196

2 Unerwartete Fehlerbedingungen: Normalerweise sollte an dieser Stelle das Programm vorzeitig beendet werden, ggf. mit einer erläuternden Fehlermeldung (z.b. eine Division durch 0) Bekannte Verfahren Fehlerparameter Aufgerufene Funktionen, in denen ein Fehler auftreten kann, besitzen einen zusätzlichen Parameter, über den als eines der Funktionsresultate dem rufenden Programmteil mitgeteilt wird, ob alles in Ordnung ist oder ob ein Fehler aufgetreten ist Dies kann auch über den dann boole'schen Funktionswert geschehen Nachteil: Viele Fallunterscheidungen im aufrufenden Programmteil Der normale rote Faden des Programmablaufs ist nicht mehr so klar sichtbar Prof. Dr. Björn Dreher Liste Programmieren - Java 197 Bekannte Verfahren (fortgesetzt) Zentrale Fehlerfunktion Beim Auftreten eines Fehlers wird eine zentrale Fehlerfunktion aufgerufen, die eine entsprechende Meldung ausgibt (vielleicht aus einer zentralen Datei über eine Fehlernummer geholt) und ggf. das Programm abbricht Eine Behebung der Fehlersituation ist damit wieder etwas komplizierter: Vielleicht muss dem ursprünglichen Aufrufer die Fehlersituation mitgeteilt werden Prof. Dr. Björn Dreher Liste Programmieren - Java 198

3 Bekannte Verfahren (fortgesetzt) Schlechte Lösung Beim Auftreten eines Fehlers liefert die Funktion doch einen (scheinbar) gültigen Wert zurück, z.b. 0 oder -1 Oder bei einer Indexüberschreitung wird einfach der Wert an der Stelle des Index 0 zurückgegeben Alle diese Verfahren unterbrechen den normalen Ablauf des Programms, um eine mögliche Fehlersituation festzustellen Prof. Dr. Björn Dreher Liste Programmieren - Java 199 Liste Programmieren Java Überblick: 6. Exceptions Prof. Dr. Björn Dreher Liste Programmieren - Java 200

4 Exception (Ausnahmebedingung) Tritt ein Fehler auf, wird eine Exception erzeugt Programmablauf verzweigt automatisch in einen Behandlungsblock für diese Exception Kehrt nicht mehr zum ursprünglichen Punkt zurück Der normale Ablauf wird nicht durch Fehlerabfragen beeinträchtigt Eine Exception ist ein Objekt Exception-Klassen bilden eine Klassenhierarchie Behandlungsblock wird auf Grund der Klassenzugehörigkeit (des Typs) der Exception ausgewählt Prof. Dr. Björn Dreher Liste Programmieren - Java 201 Beispiel public class ReadFileWithRAF { public static void main( String args[] ) { RandomAccessFile f = null; try { f = new RandomAccessFile( "c:/winnt/desktop.ini", "r" ); String line; while ( (line=f.readline())!= null ) System.out.println( line ); catch ( FileNotFoundException e ) { // Datei gibt's nicht System.err.println( "Datei gibt's nicht." ); catch ( IOException e ) { // Schreib- Leseprobleme System.err.println( "Schreib- Leseprobleme" ); catch ( Exception e ) { // alles andere System.err.println( "Noch ein anderer Fehler."); finally { if (f!= null) f.close(); Prof. Dr. Björn Dreher Liste Programmieren - Java 202

5 try-block Programmteil wird überwacht Tritt ein Fehler auf, d.h. wird eine Exception geworfen, wird der try- Block verlassen Muss von wenigstens einem catch- oder finally-block gefolgt werden catch-blöcke Jeder catch-block steht für einen Exception-Typ (Klasse) Es gilt dabei das Substitutionsprinzip Speziellere Exceptions, d.h. von Nachfahrenklassen, werden auch gefangen Reihenfolge ist wichtig Zuerst speziellere Exceptions fangen Dann allgemeinere Prof. Dr. Björn Dreher Liste Programmieren - Java 203 catch-blöcke (fortgesetzt) catch (Exception e) fängt alle Exceptions In dem catch-block leer: Fehler würde nicht behandelt Einfache Mitteilungen: System.err.println(e) e.printstacktrace() Ohne (passenden) catch-block Behandlung geschieht in der übergeordneten, rufenden Methode Prof. Dr. Björn Dreher Liste Programmieren - Java 204

6 Ablauf Exception-Objekt wird von Laufzeitsystem erzeugt Zum try-block zugehörige catch-blöcke werden in der auftretenden Reihenfolge auf Übereinstimmung untersucht Übereinstimmung: catch-block wird ausgeführt Keine Übereinstimmung: Es wird in den gemäß der Aufrufverschachtelung darüber liegenden Methoden nach passendem catch-block gesucht Findet sich nirgends ein passender catch-block, beendet der Java- Interpreter das Programm mit einem Stack-Trace und einer Fehlermeldung Prof. Dr. Björn Dreher Liste Programmieren - Java 205 finally-block Üblicherweise Aufräumanweisungen für Code im try-block Anweisungen werden immer ausgeführt, wenn ein try-block verlassen wird Auf dem normalen Weg, keine Exception ist aufgetreten Durch einer break-, continue- oder return-anweisung finally-block wird vor der Verzweigung ausgeführt Nachdem eine Exception in einem passenden catch-block behandelt wurde Auch bei einer nicht behandelten Exception finally-block wird vor der Verzweigung ausgeführt Prof. Dr. Björn Dreher Liste Programmieren - Java 206

7 Wiederholung einer Eingabe bis sie korrekt ist int number = 0; while (true) { try { System.out.print("Gib eine Zahl ein "); String s =... // Lies Eingabe-String number = Integer.parseInt(s); break; catch (NumberFormatException e) { System.out.println("Bitte eine Zahl eingeben!"); // Ende der while-schleife Prof. Dr. Björn Dreher Liste Programmieren - Java 207 throws-klausel im Methodenkopf Bestimmte Exceptions können in Methode auftreten Methode zeigt an, dass sie diese Exceptions nicht selbst behandelt String readfirstlinefromfile( String filename ) throws FileNotFoundException, IOException { RandomAccessFile f = new RandomAccessFile( filename, "r" ); return f.readline(); Tritt der Fehler auf, wird Methode abgebrochen und Exception an rufende Methode weitergeleitet Prof. Dr. Björn Dreher Liste Programmieren - Java 208

8 Liste Programmieren Java Überblick: 6. Exceptions Prof. Dr. Björn Dreher Liste Programmieren - Java 209 Superklasse Throwable Nachfahre Error: Schwerwiegende Fehler, die zum Programmabruch führen Nachfahre Exception: Wurzelklasse aller Exceptions Throwable... + getmessage(): String + tostring(): String + printstacktrace(): void + getcause(): Throwable... Exception Error + Exception() + Exception(message: String) + Exception(message: String, cause: Throwable) + Exception(cause: Throwable) + Error() + Error(message: String) + Error(message: String, cause: Throwable) + Error(cause: Throwable) Prof. Dr. Björn Dreher Liste Programmieren - Java 210

9 Exceptions des java.lang Packages Exception ArithmeticException ClassNotFoundException CloneNotSupportedException IllegalAccessException InstantiationException InterruptedException NoSuchFieldException NoSuchMethodException RuntimeException ArrayStoreException ClassCastException IllegalArgumentException IllegalMonitorStateException IllegalStateException IndexOutOfBoundsException NegativeArraySizeException NullPointerException SecurityException IllegalThreadStateException NumberFormatException ArrayIndexOutOfBoundsException StringIndexOutOfBoundsException UnsupportedOperationException Prof. Dr. Björn Dreher Liste Programmieren - Java 211 Exceptions, die nicht gefangen werden müssen Alle RuntimeExceptions, z.b. Division durch Null: ArithmeticException Indexgrenzen überschritten: IndexOutOfBoundsException Sog. unchecked Exceptions Gilt auch für Error und dessen Nachfahren Alle anderen Exceptions Checked Exceptions Müssen gefangen werden oder in throws-klausel angekündigt werden Prof. Dr. Björn Dreher Liste Programmieren - Java 212

10 Liste Programmieren Java Überblick: 6. Exceptions Prof. Dr. Björn Dreher Liste Programmieren - Java 213 Eine Exception kann auch selbst geworfen werden Signalisiert eine Ausnahmesituation, z.b. einen Fehler public static double fakultaet(int x) { Unchecked Exception if (x < 0) throw new IllegalArgumentException( "x muss >= 0 sein!"); double fakul; for (fakul = 1.0; x > 1; fakul *= x, x--); // Rumpf ist leer return fakul; throw Klausel unterbricht sofort Ablauf des Programms Passender catch-block wird gesucht Hier in übergeordneter Methode Prof. Dr. Björn Dreher Liste Programmieren - Java 214

11 Eigene Exception definieren public class IllegalFakulArgumentException extends IllegalArgumentException { public IllegalFakulArgumentException() super(); public IllegalFakulArgumentException(String s) { super(s); Einbau in fakultaet() Methode public static double fakultaet(int x) { if (x < 0) throw new IllegalFakulArgumentException( "x muss >= 0 sein!"); double fakul; for (fakul = 1.0; x > 1; fakul *= x, x--); return fakul; Prof. Dr. Björn Dreher Liste Programmieren - Java 215 Fangen im Hauptprogramm public static void main(string args[]) { int i; double d; try { Exception wird i = -1; selbst abgefangen d = fakultaet(i); catch (IllegalFakulArgumentException e) { System.err.println("Falsches Argument für fakultaet()") e.printstacktrace(); System.out.println("Fakultaet von " + i + " = " + d); Exception wird vom i = -55; Laufzeitsystem abgefangen d = fakultaet(i); System.out.println("Fakultaet von " + i + " = " + d); Prof. Dr. Björn Dreher Liste Programmieren - Java 216

12 Ankündigen, dass Exception auftreten kann Für alle nicht selbst behandelten checked Exceptions erforderlich public void writelist() throws IOException, ArrayIndexOutOfBoundsException { Optional! Hier kann IOException auftreten PrintWriter out = new PrintWriter( new FileWriter("OutFile.txt")); for (int i = 0; i < size; i++) out.println("value at: " + i + " = " + victor.elementat(i)); Hier kann ArrayIndexOutOfBoundsException auftreten (eine unchecked Exception) Prof. Dr. Björn Dreher Liste Programmieren - Java 217