Раскодируй свою карьеру: скидка 20% на курсы в формате менторинга от FoxmindEd весь декабрь 🎄
Узнать больше
05.10.2023
10 минут чтения

Исключения в Java: что это и как их использовать 

Исключения в Java — это механизм обработки ошибок, который позволяет программистам ловить “баги” в своих программах. Исключения позволяют создавать структурированные блоки кода, которые могут перехватывать и обрабатывать возникающие ошибки, а также предоставлять информацию о возникшей проблеме.

Что такое исключения: общее объяснение

Исключение — это объект, который представляет собой ошибку или непредвиденное состояние во время выполнения программы. Когда возникает исключение, JVM (Java Virtual Machine) генерирует объект-исключение, который затем передается по стеку вызовов (call stack), пока не будет найден блок кода, который может обработать это исключение.

Исключения могут появиться по разными причинам, например, ошибка ввода-вывода, деление на ноль, отсутствие доступа к файлу и другие непредвиденные ситуации. Благодаря исключениям программисты могут обрабатывать эти ошибки и создавать альтернативный путь выполнения программы.

Иерархия исключений в Java

В Java исключения организованы в иерархическую структуру классов. Все исключения наследуются от класса `Throwable`, который является корневым классом иерархии исключений. Класс `Throwable` имеет два основных подкласса: `Error` и `Exception`.

  1. `Error`. Представляет серьезные ошибки, с которыми обычно невозможно справиться во время выполнения программы. Например, `OutOfMemoryError` возникает, когда в памяти не хватает места для создания новых объектов.
  2. `Exception`. Представляет ошибки, которые возникают во время выполнения программы, но обычно могут быть обработаны или учтены. Исключения в этой категории делятся на два подвида: проверяемые исключения (`checked exceptions`) и непроверяемые исключения (`unchecked exceptions`).

Иерархия исключений в Java позволяет программистам более гибко обрабатывать ошибки, перехватывая их на соответствующих уровнях и предоставляя адекватные решения для решения проблем.

🚀 Приглашаем вас на курс Java Start от Сергея Немчинского! Никакой лишней информации, только то, что действительно важно. 📚🔥

🕒 В среднем, наши студенты успешно проходят курс всего за 2-4 недели! Быстро и эффективно.

👤 Курс подходит для абсолютных новичков, которые хотят стать Java-разработчиками, но не имеют опыта в программировании. Мы поможем вам разобраться даже если «HelloWorld» звучит сложно.

📜 Начальные требования к студентам:

  • Свободное владение компьютером
  • Умение читать на английском языке

👆👆👆

Типы исключений в Java: Проверяемые и непроверяемые

В Java исключения можно разделить на два основных типа: проверяемые и непроверяемые исключения.

Проверяемые исключения (checked exceptions) — это исключения, которые должны быть обработаны или объявлены в сигнатуре метода с помощью ключевого слова `throws`. Компилятор Java проверяет, чтобы программисты обработали или передали дальше все проверяемые исключения. 

Примеры проверяемых исключений — это `IOException`, `SQLException`, `ClassNotFoundException` и другие. Например, `IOException` — это проверяемое исключение, которое может возникнуть при работе с файлами. 

Непроверяемые исключения (unchecked exceptions) — это исключения, которые не требуют явной обработки или объявления в сигнатуре метода. Обычно они являются результатом ошибок программирования или непредвиденных условий, таких как `NullPointerException`, `ArrayIndexOutOfBoundsException` и другие. Например, `NullPointerException` — это непроверяемое исключение, которое возникает при обращении к объекту, который имеет значение `null`.

Непроверяемые исключения наследуются от класса `RuntimeException` или его подклассов. Компилятор Java не требует обязательной обработки или объявления непроверяемых исключений, поэтому их обработка остается на усмотрение программиста.

 Обработка исключений в Java: блоки try, catch и finally

 Обработка исключений в Java осуществляется с помощью блоков `try`, `catch` и `finally`.

Start Courses

Foxminded

From Zero to Hero

 Блок `try` содержит код, который может вызвать исключение. 

Блок `catch` следует сразу после блока `try` и содержит код, который будет выполнен, если возникнет исключение. В блоке `catch` указывается тип исключения, которое мы хотим перехватить, и соответствующий код обработки ошибки.

Блок `finally` опционален и следует после блока `catch`. Он содержит код, который будет выполнен независимо от того, произошло исключение или нет. Блок `finally` используется, например, для закрытия открытых ресурсов или выполнения завершающих операций.

Операторы throw и throws

Оператор `throw` используется для генерирования исключений в программе. Мы можем использовать оператор `throw`, чтобы выбросить исключение при возникновении определенных условий.

Ключевое слово `throws` используется в сигнатуре метода для указания типов исключений, которые может выбросить метод. Если метод выбрасывает проверяемые исключения, он должен объявить эти исключения с помощью `throws`.

1. `throw` (оператор): когда в программе возникает исключительная ситуация, программист может использовать оператор `throw` для явного выброса (генерации) исключения. Синтаксис оператора `throw` выглядит следующим образом:

 

```java

   throw выражение_исключения;

   ```

Здесь `выражение_исключения` представляет собой объект-исключение или экземпляр класса исключения, который требуется сгенерировать.

Пример использования оператора `throw`

```java

   public void divide(int dividend, int divisor) {

       if (divisor == 0) {

           throw new ArithmeticException("Деление на ноль недопустимо");

       }

       int result = dividend / divisor;

       System.out.println("Результат: " + result);

   }

   ```

В приведенном примере, если значение `divisor` равно нулю, то будет сгенерировано исключение `ArithmeticException` с сообщением «Деление на ноль недопустимо».

2. `throws` (ключевое слово): Ключевое слово `throws` используется в объявлении метода для указания списка исключений, которые метод может генерировать. Когда метод вызывается, код должен либо обработать возможные исключения, указанные в списке `throws`, с помощью блока `try-catch`, либо передать исключение выше по стеку вызовов. Синтаксис использования ключевого слова `throws` следующий:

```java

   модификатор_доступа возвращаемый_тип метод() throws исключение1, исключение2, ... {

       // тело метода

   }

   ```

Здесь `исключение1`, `исключение2`, и т.д. — это типы исключений, которые метод может генерировать.

Пример объявления метода с использованием `throws`:

```java

   public void readFile() throws FileNotFoundException, IOException {

       // код для чтения файла

   }

   ```

В данном примере метод `readFile` может генерировать исключения `FileNotFoundException` и `IOException`. Код, вызывающий этот метод, должен либо обработать эти исключения, либо передать их выше по стеку вызовов.

Оба оператора `throw` и `throws` позволяют программистам контролировать поток выполнения программы при возникновении исключений и предоставлять информацию о возможных ошибочных ситуациях.

Какие практические задачи решаются с помощью исключений в Java

В языке программирования Java исключения используются для обработки ошибок и необычных ситуаций. Использование исключений обеспечивает более надежное и предсказуемое выполнение программы. Вот несколько практических задач, для которых можно использовать исключения в Java:

Types of Exceptions in Java

Обработка ввода-вывода. При работе с файлами, сетевыми соединениями или другими источниками ввода-вывода могут возникать ошибки, такие как невозможность открытия файла или проблемы с соединением. Использование исключений позволяет обнаруживать и обрабатывать такие ситуации, например, выдавая сообщение об ошибке.

Работа с базами данных. При взаимодействии с базами данных могут возникать ошибки, связанные с подключением, запросами или обработкой данных. Исключения позволяют обрабатывать такие ошибки и принимать меры по восстановлению или информировать пользователя.

Парсинг и валидация данных. При парсинге или валидации данных, например, при считывании и обработке входных данных пользователя, могут возникать ошибки, если данные не соответствуют ожидаемому формату или не проходят проверку на валидность. Использование исключений позволяет обнаруживать такие ошибки и предпринимать соответствующие действия, например, сообщать пользователю о некорректных данных.

Работа с потоками. При многопоточном программировании возникают проблемы, связанные с синхронизацией доступа к общим ресурсам. Исключения могут быть использованы для обработки таких ситуаций, например, когда один поток пытается получить доступ к ресурсу, который уже занят другим потоком.

📢 Подпишись на наш Ютуб-канал! 💡Полезные видео для программистов уже ждут тебя!

🔍 Выбери свой курс программирования! 🚀 Путь к карьере программиста начинается здесь!

Обработка некорректных операций. В программе могут возникать некорректные операции или неверные параметры, которые невозможно выполнить. Исключения позволяют обнаруживать такие ситуации и обрабатывать их, например, выбрасывая исключение с соответствующим сообщением об ошибке.

Валидация входных данных. При разработке программ с пользовательским интерфейсом важно проверять и валидировать входные данные, чтобы предотвратить некорректные операции или неправильное поведение программы. Исключения позволяют проверять входные данные и обрабатывать ошибки, связанные с некорректными значениями или недопустимыми действиями.

Это лишь несколько примеров задач, для которых использование исключений в Java может быть полезным. В целом, исключения предоставляют механизм обработки ошибок и контроля над необычными ситуациями, которые могут возникнуть в программе, и позволяют принять соответствующие действия для обеспечения корректной работы программы.

Заключение: Важность правильной обработки исключений в Java

Правильная обработка исключений является важной частью разработки программ на Java. Она делает приложения более надежными и безопасными, предотвращая сбои из-за ошибок.  

Правильная обработка исключений помогает программистам предусмотреть и предотвратить непредвиденные ситуации, предоставить пользователю информацию о возникшей ошибке и принять адекватные меры для восстановления или завершения работы программы.

FAQ
Что такое исключения в Java?

Исключения — это события, которые могут возникать во время выполнения программы и нарушать ее нормальное выполнение. В Java исключения представлены в виде объектов.

Какие основные типы исключений существуют в Java?

Есть два основных типа: проверяемые (checked) и непроверяемые (unchecked) исключения. Проверяемые исключения должны быть либо обработаны, либо объявлены с помощью ключевого слова throws.

Как обработать исключение в Java?

Вы можете использовать блоки try-catch для обработки исключений. В блоке try помещается потенциально опасный код, а в блоке catch — код обработки исключения.

Что такое блок finally?

Блок finally используется для выполнения кода после блоков try и catch, независимо от того, было ли исключение или нет. Обычно здесь размещают код очистки ресурсов.

Могу ли я создать свое собственное исключение?

Да, вы можете создать свой собственный класс исключения, унаследовав его от класса Exception или его подклассов.

Что такое "бросание" исключений?

"Бросание" исключения означает создание нового объекта исключения и передачу его системе выполнения с помощью оператора throw.

Учим Java и вдруг наткнулись на исключения? Задайте вопросы или поделитесь своими комментариями прямо здесь. 💬🔍

Добавить комментарий

Ваш имейл не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

Сохранить моё имя, имейл и адрес сайта в этом браузере для будущих комментариев