Výjimky Vtip Výjimky • Výjimky jsou mechanizmem umožňujícím reagovat na nestandardní (tj. chybové) běhové chování programu, které může mít různé příčiny: ◦ chyba okolí: uživatele, systému ◦ vnitřní chyba programu: tedy programátora. • Proč výjimky? ◦ Mechanizmus, jak psát robustní, spolehlivé programy odolné proti chybám "okolí" i chybám v samotném programu.  Výjimky v Javě fungují podobně jako v dalších objektových jazycích (C++, Python). 1 Vytvoření výjimky • Výjimka, Exception je objektem třídy (nebo podtřídy) java.lang.Exception. • Existují 2 základní konstruktory: Constructor Description NullPointerException() Constructs a NullPointerException with no detail message. NullPointerException(String s) Constructs a NullPointerException with the specified detail message.  Preferujeme konstruktor se zprávou. Vyhození výjimky Objekt výjimky je vyhozen: 1. automaticky běhovým systémem Javy, nastane-li nějaká běhová chyba — např. dělení nulou 2. samotným programem použitím klíčového slova throw, zdetekuje-li nějaký chybový stav, na nějž je třeba reagovat ◦ např. do metody je předán špatný argument if (x <= 0) {   throw new IllegalArgumentException("x was expected to be positive"); } Co se stane s vyhozenou výjimkou? Vyhozený objekt výjimky je buďto: 1. Zachycen v rámci metody, kde výjimka vznikla (v bloku catch). 2. Výjimka propadne do nadřazené (volající) metody, kde je buďto v bloku catch zachycena nebo opět propadne atd. ◦ Výjimka tedy "putuje programem" tak dlouho, než je zachycena. ◦ Pokud není nikde zachycena, program skončí s hlášením o výjimce. Jak reagovat na výjimku • Jestli výjimku nezachytíme, způsobí pád programu. • Proto existuje mechanismus try-catch bloku, který umožňuje reagovat na vyhození výjimky. 2 try blok vymezující místo, kde může výjimka vzniknout catch blok, který se vykoná, nastane-li výjimka odpovídajícího typu Try & catch Příklad zachycení výjimky I • Blok catch výjimku zachytí. • Vyhození výjimky programátorem, výjimka je zachycena v catch bloku: try {   throw new NullPointerException(); } catch(NullPointerException e) {   System.out.println("NPE was thrown and I caught it"); } 3 Příklad zachycení výjimky II • Vyhození výjimky chybou programu (a její zachytění): int[] array = new int[] { 16, 25 }; try {   int x = array[2]; } catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e) {   System.err.println("Only index 0 or 1 can be used"); } Try a catch pod lupou • Jak funguje try blok? ◦ vykonává se příkaz za příkazen ◦ jestli dojde k vyhození výjimky, další kód v try se přeskočí a kontroluje se catch blok ◦ jestli nedojde k vyhození výjimky, kód se vykoná a bloky s catch se ignorují • Jak funguje catch blok? ◦ syntax je catch(ExceptionType variableName) { … } ◦ jestli se typ výjimky zhoduje anebo je nadtřídou, vykoná se kód catch bloku ◦ jestli se typ výjimky nezhoduje, výjimka není zachycena ◦ catch bloků může být víc, pak se prochází postupně ◦ vždy se vykoná maximálně jeden catch blok Příklad více catch bloky try {   String s = null;   s.toString(); // NPE exception is thrown   s = "This will be skipped"; } catch(IllegalArgumentException iae) {   System.err.println("This will not be called"); } catch(NullPointerException npe) {   System.err.println("THIS WILL BE CALLED"); } catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e) {   System.err.println("This entire block will be skipped"); } 4 Proměnná v catch • Catch blok kromě typu výjimky obsahuje i proměnnou, která se dá použít v rámci bloku: try {   new Long("xyz"); } catch (NumberFormatException e) {   System.err.println(e.getMessage()); } Sloučení catch bloků try {   Person p = new Person(null); } catch(NullPointerException e) {   System.err.println("Invalid name."); } catch(IllegalArgumentException e) {   System.err.println("Invalid name."); } Operátor | sloučí stejné catch bloky: try { ... }   catch(NullPointerException | IllegalArgumentException e) {   System.err.println("Invalid name."); } Reakce na výjimku — možnosti Jak můžeme na vyhozenou výjimku reagovat? Napravit příčiny vzniku chybového stavu • opakovat akci (např. znovu nechat načíst vstup) • poskytnout náhradu za chybný vstup (např. implicitní hodnotu) Operaci neprovést • sdělit chybu výše tím, že výjimku propustíme z metody (propadne z ní)  Oracle Java Tutorials: Lesson: Handling Errors with Exceptions 5 Kaskády bloků catch • Pokud catch řetězíme, musíme respektovat, že výjimka bude zachycena nejbližším příhodným catch. • Překladač si ohlídá, že kód neobsahuje nedosažitelné catch-bloky, např: try {   ... } catch (Exception e) {   ... } catch (IllegalArgumentException e) {   // won't compile, unreachable code }  Výjimka z podtřídy (speciálnější) musí být zachycována dříve než výjimka obecnější. Výjimky — jak ne I try {   ... } catch ( Exception e ) {   ... } Problém: Zachytávame všechny výjimky, některé výjimky ale vždy chceme propouštět. Řešení: Použít v catch speciálnější typ třídy. Výjimky — jak ne II try {   ... } catch ( NullPointerException e ) { } Problém: Prázdny catch blok — nedozvíme se, že výjimka byla vyhozena. Řešení: Logovat, vypsat na chybový výstup nebo použít e.printStackTrace(); 6 Výjimky — jak ne III try {   throw new NoSuchMethodException(); } catch ( NoSuchMethodException e ) {   throw e; } Problém: Kód zachytí a následně vyhodí stejnou výjimku. Řešení: Blok catch smazat — je zbytečný. Repl.it demo k výjimkám - základy • https://repl.it/@tpitner/PB162-Java-Lecture-09-exceptions 7