DVG2 - 04 1

Ausnahmen

DVG2 - 04 2

Was sind Programmfehler?

Programm erzielt gar kein Ergebnis. Berechnetes Ergebnis stimmt nicht mit dem erwarteten überein. Programm verhält sich falsch oder unzweckmäßig während der

Abarbeitung, z.B.:– Absturz bei falscher Eingabe – unendliche Zyklen bei fehlerhaften Parametern– kein Ende bei bestimmten Aufgaben– Programm arbeitet nicht reproduzierbar falsch

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Fehlerursachen

fehlerhafte Konzeption fehlerhafter Algorithmus fehlerhafte Syntax fehlerhafte Realisierung der Konzeption bzw. des Algorithmus fehlerhafte Bedienung bzw. fehlerhafte Parameter Fehler innerhalb der VM fehlerhaftes Betriebssystem fehlerhafte Hardware

DVG2 - 04 4

Ausnahmen in JAVA Befassen sich mit Fehlern, die zur Ausführungszeit eines

Programms auftreten. Z.B.:– Ein-/Ausgabe-Fehler, z.B.:

Lesefehler bei

System.in.read(buffer);– Laufzeitfehler, z.B.:

int i = Integer.parseInt(args[0]);

führt bei args[0]=="abc" zu einer Ausnahme "NumberFormatException"

– arithmetische Fehler, z.B.:

int i = 1/0;

führt zu einer Ausnahme "ArithmeticException" JAVA bietet komfortable aber einfache Möglichkeiten zur

Behandlung von Ausnahmen.

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public class test1{public static void main ( String [] args){ int i = Integer.parseInt(args[0]); System.out.println("Es wurde der Wert "+i+" eingegeben.");}}

"java test1 11234" ergibt:Es wurde der Wert 11234 eingegeben.

"java test1 11234xx" ergibt:Exception in thread "main" java.lang.NumberFormatException:

11234xxat java.lang.Integer.parseInt(Compiled Code)at java.lang.Integer.parseInt(Integer.java:458)at test1.main(test1.java:5)

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Fehlerursache: 11234xx läßt sich nicht in eine int-Größe umwandeln! Compilermeldung exakt und hilfreich für den Programmentwickler Der Anwender wird durch die Meldung verunsichert und erfährt nicht,

was er falsch gemacht hat. Typischer Anruf des Anwenders: „Ich habe alles genau so gemacht

wie immer, aber seit heute funktioniert nichts mehr. Was ist los?“

DVG2 - 04 7

public class test2{public static void main ( String [] args){ try { int i = Integer.parseInt(args[0]); System.out.println("Es wurde der Wert "+i+" eingegeben."); } catch (NumberFormatException e) { System.out.println(args[0]+ " kann nicht in eine int-Groesse verwandelt werden!\n"+ "Der Parameter darf nur aus Ziffern 0..9 bestehen!"); }}}"java test2 11234" ergibt:Es wurde der Wert 11234 eingegeben."java test2 11234xx" ergibt:11234xx kann nicht in eine int-Groesse verwandelt werden!Der Parameter darf nur aus Ziffern 0..9 bestehen!"java test2" ergibt:Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 0

at test2.main(test2.java:7)

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public class test3{public static void main ( String [] args){ try { int i = Integer.parseInt(args[0]); System.out.println("Es wurde der Wert "+i+" eingegeben."); } catch (NumberFormatException e) { System.out.println(args[0]+ " kann nicht in eine int-Groesse verwandelt werden!\n"+ "Der Parameter darf nur aus Ziffern 0..9 bestehen!"); } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) { System.out.println( "Es muss mindestens ein Parameter angegeben werden!"); }}}"java test3" ergibt:Es muss mindestens ein Parameter angegeben werden!

DVG2 - 04 9

public class test4{public static void main ( String [] args){ try { int i = Integer.parseInt(args[0]); System.out.println("Es wurde der Wert "+i+" eingegeben."); } catch (NumberFormatException e) { System.out.println(args[0]+ " kann nicht in eine int-Groesse verwandelt werden!\n"+ "Der Parameter darf nur aus Ziffern 0..9 bestehen!"); } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) { System.out.println( "Es muss mindestens ein Parameter angegeben werden!"); } finally { System.out.println( "Das Programm ist mehr oder weniger erfolgreich beendet."); }} }Egal wie das Programm beendet wird es gibt die Meldung aus:Das Programm ist mehr oder weniger erfolgreich beendet.

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Allgemeine Formtry{// Block in dem Ausnahmen auftreten können}catch (Ausnahmetyp1 name){// Block in dem der Ausnahmetyp1 behandelt wird}...catch (AusnahmetypN name){// Block in dem der AusnahmetypN behandelt wird}finally{// finally- Block }

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Nach einem try-Block muß immer mindestens ein catch-Block existieren.

Beim Eintreten einer Ausnahme wird der erste passende catch-Block abgearbeitet.

Der finally-Block muß immer nach allen catch-Blöcken stehen. Der finally-Block wird abgearbeitet:

– nach dem „normalen“ Ende des try-Blockes– nach einer behandelten Ausnahme– vor einer Ausnahme, die weitergereicht wird– nach Verlassen des try-Blockes über eine break-, continue- oder

return-Anweisung

DVG2 - 04 12

try-Block Ausnahme Ausnahmetyp1 Catch-Block 1

AusnahmetypN Catch-Block N

Ausnahmetyp2 Catch-Block 2

finally-Block

DVG2 - 04 13

public class test5{public static void main (String [] args){ System.out.println("Gebe bitte eine Zeichenkette ein : "); byte [] buffer = new byte [80]; int ir=0; ir = System.in.read(buffer); if ((char)buffer[ir-1]=='\n') ir--; if ((char)buffer[ir-1]=='\r') ir--; String s = new String(buffer,0,ir); System.out.println("Es wurde eingegeben :\n\""+s+"\"");}}

javac test5.java ergibt

test5.java:8: Exception java.io.IOException must be caught, or it must be declared in the throws clause of this method.

System.in.read(buffer);

DVG2 - 04 14

public class test6{public static void main (String [] args){ System.out.println("Gebe bitte eine Zeichenkette ein : "); byte [] buffer = new byte [80]; int ir=0; try { ir = System.in.read(buffer); if ((char)buffer[ir-1]=='\n') ir--; if ((char)buffer[ir-1]=='\r') ir--; } catch (java.io.IOException e) { } String s = new String(buffer,0,ir); System.out.println("Es wurde eingegeben :\n\""+s+"\"");}}java test6 ergibtGebe bitte eine Zeichenkette ein :Das ist ein Test.Es wurde eingegeben :"Das ist ein Test."

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geprüft bzw. ungeprüfte Ausnahmen

Ausnahmen NumberFormatException und ArrayIndexOutOfBoundsException brauchten nicht abgefangen zu werden, d.h. es mußte keine catch-Anweisung für diese Ausnahmen angegeben werden. ==> ungeprüfte Ausnahmen

Ausnahme java.io.IOException mußte abgefangen werden. ==> geprüfte Ausnahmen

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Throwable

Error

ungeprüft

IOException

geprüft

RuntimeException

ungeprüft

Exception

geprüft ungeprüft

Eigene Ausnahmen

nicht empfohlenEigene Ausnahmen

meist benutzt

Eigene Ausnahmen

möglich

Eigene Ausnahmen

nicht empfohlen

Ausnahmenhierarchie

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Weiterreichen von Ausnahmen

Eine Ausnahme muß nicht in der Methode behandelt werden, in der sie auftritt. Sie kann auch an die aufrufende Methode weitergereicht werden.

Das wird dem Compiler durch die throws-Klausel einer Methoden-Deklaration mitgeteilt, z.B.:

public static String readString() throws java.io.IOException

DVG2 - 04 18

public class test7{public static String readString(){ byte [] buffer = new byte [80]; try { int ir = System.in.read(buffer); if ((char)buffer[ir-1]=='\n') ir--; if ((char)buffer[ir-1]=='\r') ir--;

return new String(buffer,0,ir); } catch (java.io.IOException e) {

return null; }}public static void main (String [] args){ System.out.println("Gebe bitte eine Zeichenkette ein : "); System.out.println( "Es wurde eingegeben :\n\""+readString()+"\"");}}

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public class test8{public static String readString() throws java.io.IOException { byte [] buffer = new byte [80]; int ir = System.in.read(buffer); if ((char)buffer[ir-1]=='\n') ir--; if ((char)buffer[ir-1]=='\r') ir--;

return new String(buffer,0,ir);}public static void main (String [] args) throws java.io.IOException { System.out.println("Gebe bitte eine Zeichenkette ein : "); System.out.println( "Es wurde eingegeben :\n\""+readString()+"\"");}}

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Auslösen von Ausnahmen

Ausnahmen können durch das Programm ausgelöst werden, durch

throw new Ausnahme (...);

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public class test9{public static void main (String [] args){ int z = Integer.parseInt(args[0]); int n = Integer.parseInt(args[1]);

if ( n == 0) { System.out.println("Der Nenner ist == 0 !"); throw new ArithmeticException("Nenner ist 0"); } else { System.out.println(z+"/"+n+"="+z/n); }}}

java test9 1 0 ergibt

Der Nenner ist == 0 !Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: Nenner ist 0 at test9.main(test9.java:11)

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Eigene Ausnahmen

Ausnahmen sind Klassen, die von anderen Ausnahmeklassen abgeleitet sind.

Einfachste Form:

class Ausnahme extends OberKlasse { }

z.B.:

class Ausnahme extends Exception { }

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public class test10{public static int f ( int z, int n ) throws Ausnahme{ if ( n == 0 ) { throw new Ausnahme(); } return z/n;}

public static void main (String [] args){ int z = Integer.parseInt(args[0]); int n = Integer.parseInt(args[1]); try { System.out.println(z+"/"+n+"="+f(z,n)); } catch (Ausnahme e) { System.out.println(e); }}}class Ausnahme extends Exception { }

java test10 10 0 ergibt

Ausnahme

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Für eigene Ausnahmen sollten die Konstruktoren definiert werden, da nur der „leere Konstruktor“ automatisch erzeugt wird.

public class Ausnahme extends Exception

{

Ausname() { super() }

Ausnahme(String message) { super(message) }

}

Bei dieser Form kann eine Nachrichtentext den Fehler genauer erläutern bzw. lokalisieren.

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Beispiel : Skalarprodukt

static double ScalarProduct(double [] x, double [] y)

{

double sp=0.0;

for (int i=0;i<x.length;i++) sp+=x[i]*y[i];

return sp;

}

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Zusammenfassung

Aktivieren von Ausnahmen

throw new NameDerAusnahme ("Fehlermeldung",...);

DVG2 - 04 27

static double ScalarProduct(double [] x, double [] y)

{

if (x==null) throw

new NullPointerException("erster Parameter null");

if (y==null) throw

new NullPointerException("zweiter Parameter null");

double sp=0.0;

for (int i=0;i<x.length;i++) sp+=x[i]*y[i];

return sp;

}

DVG2 - 04 28

Definition von Ausnahmen

[public] class NameDerAusnahme extends Exception

{

NameDerAusnahme()

{ super(); }

NameDerAusnahme(String message)

{ super(message); }

[weitere Konstruktoren, Attribute, Methoden]

}

DVG2 - 04 29

Beispiel : eigene Ausnahme

public class DimensionException extends Exception

{

DimensionException()

{

super();

}

DimensionException(String message)

{

super(message);

}

}

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static double ScalarProduct(double [] x, double [] y)

{

if (x==null) throw

new NullPointerException("erster Parameter null");

if (y==null) throw

new NullPointerException("zweiter Parameter null");

if (x.length != y.length)

throw new DimensionException (

"Ungleiche Dimension der Felder im Skalarprodukt");

double sp=0.0;

for (int i=0;i<x.length;i++) sp+=x[i]*y[i];

return sp;

}

DVG2 - 04 31

Weiterreichen von Ausnahmen

... NamederMethode (...) throws NameDerAusnahme1,

NameDerAusnahme2,..., NameDerAusnahmeN

DVG2 - 04 32

static double ScalarProduct(double [] x, double [] y)

throws DimensionException {

if (x==null) throw

new NullPointerException("erster Parameter null");

if (y==null) throw

new NullPointerException("zweiter Parameter null");

if (x.length != y.length)

throw new DimensionException ( "Ungleiche Dimension der Felder im Skalarprodukt");

double sp=0.0;

for (int i=0;i<x.length;i++) sp+=x[i]*y[i];

return sp;

}

DVG2 - 04 33

Beispiel : Matrix x Vektor

static double [] MatrixVektor(double[][]A, double[]x)

{

double [] y = new double[A.length];

for (int i=0;i<y.length;i++)

{

y[i]=ScalarProduct(A[i],x);

}

return y;

}

DVG2 - 04 34

Abfangen von Ausnahmentry {

// Anweisungen im try-Block

}

catch (NameDerAusnahme1 e) {

// Anweisungen im ersten catch-Block

}

...

catch (NameDerAusnahmeN e) {

// Anweisungen im N-ten catch-Block

}

finally {

// Anweisungen im finally-Block

}

DVG2 - 04 35

Beispiel : Matrix x Vektorstatic double [] MatrixVektor(double[][]A, double[]x)

throws DimensionException { if (A==null) throw new NullPointerException("erster Parameter null"); if (x==null) throw new NullPointerException("zweiter Parameter null"); double [] y = new double[A.length]; for (int i=0;i<y.length;i++) { if (A[i]==null) throw new NullPointerException("Matrixzeile "+i+" gleich null"); try { y[i]=ScalarProduct(A[i],x); }

catch (DimensionException e) {throw new DimensionException ("Falsche Dimension in Zeile “ +i);} } return y;}

DVG2 - 04 36

static double ScalarProduct(double [] x, double [] y) throws DimensionError{ try { if (x.length != y.length) throw new DimensionError("Ungleiche Dimension der Felder im Skalarprodukt");

double sp=0.0; for (int i=0;i<x.length;i++) sp+=x[i]*y[i]; return sp; } catch (NullPointerException e) { if(x==null)throw new NullPointerException("erster Parameter null"); if(y==null)throw new NullPointerException("zweiter Parameter null"); return 0; }}

DVG2 - 04 37

static double [] MatrixVektor(double[][]A, double[]x) throws DimensionError{ int i = 0; try { double [] y = new double[A.length]; for (i=0;i<y.length;i++) y[i]=ScalarProduct(A[i],x); return y; }

DVG2 - 04 38

catch (DimensionException e) {

throw new DimensionException ("Falsche Dimension in Zeile "+i); } catch (NullPointerException e) { if (A==null) throw new NullPointerException("erster Parameter null"); if (x==null) throw new NullPointerException("zweiter Parameter null"); if (A[i]==null) throw new NullPointerException( "Matrixzeile "+i+" gleich null"); }return null;}