Wyjątki w Java – wstęp

W programowaniu, jak w życiu codziennym zdarzają się sytuacje wyjątkowe, ot chociażby takie jak brak wody pod prysznicem kiedy to właśnie zacząłeś myć twarz… lub brak miejsca na dysku gdy program właśnie chciał na nim zapisać wynik kilkugodzinnych obliczeń.

Z jednej strony jako programiści jesteśmy niepoprawnymi optymistami, zakładamy że nigdy się nam nie skończy miejsce na dysku, że nie zabraknie nam pamięci RAM oraz, że zawsze będziemy mieli dostęp do internetu.

Z drugiej jednak strony sytuacje wyjątkowe zdarzają się… i to zdarzają się zawsze! Więc musimy być na nie przygotowani.

Jeżeli przed każdym zapisem danych na dysk mielibyśmy sprawdzać czy jest na nim odpowiednia ilość wolnego miejsca lub przed każdą alokacją zmiennej mielibyśmy sprawdzać czy jest na nią wystarczająca ilość pamięci. Kod stał by się bardzo nie czytelny, więcej było w nim „zapytań” o aktualny stan „świata zewnętrznego” niż właściwego kodu. Co więcej zamiast rozwiązywać nasze zadanie, zajmowalibyśmy się ciągłym sprawdzaniem czy możemy daną operację wykonać. Dodatkowo, ułamek sekundy po sprawdzeniu danego stanu (czy to wolnego miejsca na dysku czy wolnej pamięci) może okazać się, że nie jest on już aktualny gdyż inny program zajął „nasze” miejsce w pamięci bądź na dysku.

W Java sytuacje które zazwyczaj się nie zdarzają, bądź ich możliwość wystąpienia jest niewielka, są reprezentowane za pomocą wyjątków (ang. exception). Przykładami takich sytuacji są:

  • brak wolnej pamięci.
  • brak wolnego miejsca na dysku,
  • zły format danych,
  • brak referencji do obiektu,
  • a nawet brak połączenia z internetem.

Zacznijmy od teorii związanej z wyjątkami w Java.

„Operacje” na wyjątkach

W Java wyjątki się:

  • deklaruje możliwość wystąpienia (ang. throws) – konstruktory oraz metody w Java mogą „powiedzieć” (zdeklarować), że mogą rzucić dany typ wyjątku, osoba używająca takiej metody lub konstruktora jest zmuszona do obsługi tego wyjątku,
  • rzuca (ang. throw) – kiedy zachodzi sytuacja wyjątkowa, po prostu „rzucamy wyjątkiem w ciemno”, w ten sposób przenosimy odpowiedzialność za zachowanie się aplikacji w sytuacji wyjątkowej na osobę która będzie korzystała z naszego kodu,
  • łapie (ang. catch) – „żadna” sytuacja wyjątkowa w Java nie może zostać pominięta, jesteśmy wręcz zmuszeni to „łapania” zdeklarowanych wyjątków oraz ich obsłużenia.

Jeżeli metoda lub konstruktor deklaruje wyjątek jesteś jako programista zmuszony go obsłużyć, inaczej kompilator nie zaakceptuje twojego kodu (czyt. będziesz miał błędy kompilacji). Zanim przejdziemy do tego jak się deklaruje oraz obsługuje wyjątki w Java warto poznać ich strukturę oraz typy.

Struktura wyjątków w Java

Klasą bazową dla wszystkich rodzajów „sytuacji wyjątkowych” w Java jest klasa Throwable („rzutliwy”, nie wiem jak to lepiej przetłumaczyć). Klasa ta nigdy nie powinna znaleść się w Twoim kodzie, nie powinieneś z niej dziedziczyć,  jej”rzucać” ani „łapać”. Z racji tego, że Java jest językiem obiektowym jest potrzebna jedna klasa z której różne rodzaje sytuacji wyjątkowych będą dziedziczyć.

Z klasy Throwable dziedziczą dwie inne klasy:

  • Error – „amba fatima”, wyjątki tego typu oznaczają nieodwracalny błąd, zazwyczaj związany z błędem maszyny wirtualnej (JVM) lub systemu operacyjnego. Dwoma najczęściej spotykanymi błędami są OutOfMemoryError oraz StackOverflowError,
  • Exception – błąd z którego (teoretycznie) da się wyjść. Zazwyczaj są to błędy programistyczne (NullPointerException), wejścia/wyjścia (IOException) oraz inne (w tym RuntimeExcpetion).

Tak samo jak w przypadku klasy Throwable, z klasy Error również nie dziedziczymy. Można za to łapać zarówno sam Error jak i klasy z niej dziedziczące w celu poprawnej obsługi zdarzeń krytycznych JVM. W tym wypadku będzie to „ratowanie się” w sytuacji kiedy to niebo wali nam się na głowę. Takie ratownie może polegać na zamknięciu otwartych połączeń sieciowych (np. baz danych) czy też zapisaniu (częściowych) wyników obliczeń itp.

To co nas jako programistów najbardziej interesuje to wszystkie klasy dziedziczące z Exception. Dlaczego? Gdyż głównie z takimi wyjątkami będziemy mieli doczynienia. Właśnie tego typu wyjątki są rzucane przez konstruktory i metody. Z klasy Exception (oraz klas pochodnych) możemy śmiało dziedziczyć żeby tworzyć swoje własne typy wyjątków.

Tyle kwestią w stępu teoretycznego do wyjątków w Java. W następnym wpise omówimy instrukcję throws, throw, try, catch i finally; czyli deklaracje, rzucenie wyjątkiem oraz jego złapanie.

Spodobał się Tobie ten wpis? Podziel się nim ze znajomymi

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *