GESTIONE DEGLI ERRORI. Il gestore delle eccezioni

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1 Il gestore delle eccezioni GESTIONE DEGLI ERRORI Spesso vi sono istruzioni critiche, che in certi casi possono produrre errori. L approccio classico consiste nell inserire controlli (if else..) per cercare di intercettare a priori le situazioni critiche Ma è un modo di procedere spesso insoddisfacente non è facile prevedere tutte le situazioni che potrebbero produrre l errore gestire l errore spesso significa solo stampare a video un messaggio. 1

2 ECCEZIONI Java introduce il concetto di eccezione anziché tentare di prevedere le situazioni di errore, si tenta di eseguire l operazione in un blocco controllato se si produce un errore, l operazione lancia un eccezione (sollevamento di una eccezione) l eccezione viene catturata dal blocco entro cui l operazione è eseguita e può essere gestita nel modo più appropriato. Una eccezione non intercettata da luogo alla terminazione del thread che racchiude l istruzione che la sollevata Cosè una eccezione? Errori causati da Esempi: Un file che contiene informazioni errate Il fallimento di una connessione di rete Il fallimento di accesso ad un unita di memoria di massa Uso di indici invalidi in un array L uso di un riferimento ad un oggetto a cui non è stato assegnato un oggetto. 2

3 COS È UNA ECCEZIONE Una eccezione è un oggetto, istanza di Throwable o di una sua sottoclasse: le due sottoclassi tipiche sono Exception e Error Un Error indica problemi relativi al funzionamento della macchina virtuale Java e va solitamente considerato irrecuperabile: perciò non è da catturare, né da gestire (esempi: LinkageError, ThreadDeath, ) Una Exception indica invece situazioni recuperabili, almeno in linea di principio: va quindi catturata e gestita (esempi: fine file, indice di un array oltre i limiti, errori di input, etc.). Exceptions Il gestore degli errori è anche disponibile in C++, ma non è obbligatorio utlizzarlo e spesso non viene utilizzato Per utilizzare le librerie Java è necessario comprendere le eccezioni Ci sono molti tipi di eccezioni predefinite in Java (e documentate nelle API di Java). I tipi delle eccezioni sono definiti come un tipo oggetto. 3

4 Generare eccezioni Molte librerie (objects) generano eccezioni quando fanno cose scorrette E possibile generare una eccezione con la parola throw: if (x > 100) throw new Exception("x is too big"); Default Exception Handler Quando si verifica un errore JVM costruisce una nuova eccezione Lancia (throws) l eccezione Se non è stato fornito il gestore dell eccezione ad-hoc viene utilizzato il gestore delle eccezioni di default Mostra una stringa che descrive l eccezione Traccia il punto del programma in cui l eccezione si è verificata Termina il programma 4

5 ECCEZIONI CONTROLLATE e NON CONTROLLATE Sebbene sia comunque utile e raccomandabile catturare e gestire tutte le eccezioni, ciò non è obbligatorio per tutte le eccezioni RunTimeException (e derivate) possono non essere gestite: per questo vengono dette non controllate. comunque buona norma gestirle. Una eccezione non controllata può propagarsi di blocco in blocco: se raggiunge il main senza essere stata catturata, il programma abortisce. Tipi di eccezioni ClassNotFoundException Object Throwable Exception IOException AWTException RuntimeException Several more classes LinkageError ArithmeticException NullPointerException IndexOutOfBoundsException Several more classes Error VirtualMachineError AWTError Several more classes 5

6 ECCEZIONI COME OGGETTI Poiché un eccezione è un oggetto, può contenere dati o definire metodi. Tutte le eccezioni definiscono un metodo getmessage() che restituisce il messaggio d errore associato alcune eccezioni definiscono anche dei campi dati (ad esempio, bytestransferred in InterruptedIOException) che danno altre informazioni, utili per gestire la situazione. Throwable Class 6

7 Exception Subclasses from java.lang Exception Subclasses from java.util 7

8 Exception Subclasses from java.io The class Exception and its Constructors 8

9 Java Exception Classes Exceptions Thrown by Methods 9

10 Common Exceptions Thrown by Methods Cosa succede quando un situazione inaspettata si verifica Un eccezione è un evento che ha luogo durante l esecuzione di un programma che blocca il normale flusso delle istruzioni Esempio: int value = 0; int answer = 100 / value; Tentativo di dividere per ZERO Normalmente il programma viene bloccato e un messaggio di errore viene mostrato. 10

11 Creazione di una nuova eccezione Public class MyException extends Exception { Exception Handling Quando occorre una eccezione il controllo passa (thrown) ad una porzione di codice che si occupa del problema Cio libera il codice della necessità di gestire gli errori Public int metodoesempio () throws MyException {. If (.) throw MyException().. 11

12 Perchè definire nuove eccezioni? Notificare al chiamante di un metodo di un problema Elimina la ncessita di ritornare variabili di stato Debugging Sollevamento di una eccezione L istruzione o l espressione che solleva l eccezione termina immediatamente Finchè l eccezione non viene intercettata questa terminazione forzata causa una riduzione graduale della catena delle attivazioni Se l eccezione non viene intercettata il, thread di esecuzione termina dopo aver dato al UncaughtExceptionHendler del thread l opportunit{ di gestire l eccezione Le istruzioni successive al punto in cui viene sollevata una eccezione non vengono eseguite (escluso quelle contenute in un blocco finally) 12

13 try/catch Questo è il codice che puo generare l eccezione (error conditions) istruzioni... catch (ExceptionType ename) { istruzioni di error handling Questo è il codice che gestisce l eccezione try/catch examples readfromfile("datafile"); catch (FileNotFoundException e) { System.err.println("Error: File not found"); readfromfile("datafile"); catch (Exception e) { System.err.println("Error: " + e ); 13

14 ECCEZIONI Se l operazione lancia diversi tipi di eccezione in risposta a diversi tipi di errore, più blocchi catch possono seguire lo stesso blocco try istruzioni... catch (Exception e1) {istruzioni... catch (Exception e2) { istruzioni Catch Mutipli statements... catch (ExceptionType1 ename1) { error handling statements... catch (ExceptionType2 ename2) { error handling statements... catch (ExceptionType3 ename3) { error handling statements... 14

15 ESEMPIO ESEMPIO class Conversione EsempioEccezione stringa { / numero In Java, la public conversione static void stringa main(string / numero args[]){ intero è svolta dal metodo int a statico = 0; int Integer.parseInt(String s) String s = "1123"; L operazione è a critica, = Integer.parseInt(s); perché può avvenire solo se la stringa data catch contiene (NumberFormatException la rappresentazione e) { di un intero System.out.println("Stringa mal fatta"); Se ciò non accade, parseint lancia una NumberFormatException FLUSSO DI ESECUZIONE Se l operazione critica ha successo, nessuno dei blocchi catch viene eseguito. Se l operazione critica lancia un eccezione, l esecuzione prosegue nel blocco catch appropriato. È possibile specificare un blocco finally opzionale da eseguirsi comunque alla fine, indipendente-mente dal fatto che si sia eseguito il blocco try o un blocco catch.... catch (Exception e1) {... catch (Exception e2) { finally {// operazioni finali 15

16 RILANCIO DI ECCEZIONI In Java, un metodo che possa generare un eccezione deve: o gestire l eccezione, con un costrutto try / catch oppure rilanciarla esplicitamente all esterno del metodo, delegandone in pratica la gestione ad altri (unica eccezione: il main) Se sceglie questa seconda strada, il metodo deve indicare quale/i eccezione/i possono scaturire da esso, con la clausola throws RILANCIO DI ECCEZIONI Ad esempio, un metodo che svolga una conversione stringa/numero, anziché gestire la NumberFormatException può decidere di rilanciarla all esterno: Può lanciare un eccezione Non la gestisce, la rilancia all esterno 16

17 Exceptions Example Code public static void exceptionmethod() throws NumberFormatException, IOException { //statements The method exceptionmethod throws exceptions of the type NumberFormatException and IOException. try & catch int value = 0; int answer = 100 / value; System.out.println( Questa riga non verrà stampata"); catch (Exception e) { System.out.println("Errore"); System.out.println( Il programma continua...") 17

18 Senza Try & Catch for (int i = 0; i < 2; i++) { System.out.println(args[i]); System.out.println("Fined!"); Case 1: Nessun parametro Una eccezione viene lanciata se non vengono passati parametri Il tipo di eccezione viene stampato La chiamata a println( Fine! ) non è mai eseguita. Un errore è lanciato e il programma finisce. Senza Try & Catch for (int i = 0; i < 2; i++) { System.out.println(args[i]); System.out.println("Fine!"); Case 2: 1 parametro Viene stampato il primo parametro. Una eccezione viene lanciata Il tipo di eccezione viene stampato La chiamata a println( Fine! ) non è mai eseguita. Un errore è lanciato e il programma finisce 18

19 Senza Try & Catch for (int i = 0; i < 2; i++) { System.out.println(args[i]); System.out.println("Finished!"); Case 3: 2 parametri (Nessun errore Con Try & Catch for (int i = 0; i < 2; i++) System.out.println(args[i]); catch (Exception e) { System.out.println( Uso di un numero di parametri errato ); System.out.println("Fine! "); 19

20 Esempio di Eccezioni multiple int r1 = Integer.parseInt(str); int r2 = r1 / x; catch (NumberFormatException e) { System.out.println( Formato errato!"); catch (Exception e) { System.out.println( "); System.out.println("Fine!"); Cosa accade per le seguenti stringhe di input: str = 10 and x = 5? str = abc and x = 5? str = 10 and x = 0? Esempio di Eccezioni multiple I blocchi Catch sono eseguiti sequenzialmente per ogni eccezione che corrisponde a quella lanciata String c = "abcde"; int r1 = Integer.parseInt(c); catch (Exception e) { System.out.println("General Exception Error!"); catch (NumberFormatException e) { System.out.println("Incorrect Format!"); Non compila 20

21 Propagazione delle eccezioni public void method1(string str) { System.out.println( Inizio method1"); int r1 = Integer.parseInt(str); catch (ArithmeticException e) { System.out.println( Errore di calcolo!"); System.out.println( Fine method1"); Se nessun blocco catch corrisponde all eccezione lanciata essa si propaga public static void main(string args[]) { method1(args[0]); al successivo blocco di codice di catch (ArrayIndexOutOfBoundsException livello superiore e) { System.out.println( Out of Index Error!"); catch (Exception e) { System.out.println( Errore generale!"); System.out.println("Fine!"); Finally Il codice all interno del blocco finally è sempre eseguito se una parte del blocco try associato viene eseguita Sia se vengono lanciate eccezione sia se no Garantisce l esecuzione del codice in presenza di return, continue, o break Finally viene eseguito dopo I blocchi catch quando si verificano errori 21

22 Finally Esempio String a = "0"; int r2 = Integer.parseInt(a) / Integer.parseInt(a); catch (ArithmeticException e) { System.out.println("Calculation Error"); catch (Exception e) { System.out.println("General Exception"); finally { System.out.println("Finally"); System.out.println("Finished"); Calculation Error Finally Finished Finally Esempio String a = "100"; int r2 = Integer.parseInt(a) / Integer.parseInt(a); catch (ArithmeticException e) { System.out.println("Calculation Error"); catch (Exception e) { System.out.println("General Exception"); finally { System.out.println("Finally"); System.out.println("Finished"); Finally Finished 22

23 Finally Esempio String c = "abcde"; int r1 = Integer.parseInt(c); catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) { System.out.println("Error!"); catch (ArithmeticException e) { System.out.println("Calculation Error!"); finally { System.out.println("Finally block!"); System.out.println("Finished!"); Finally Esempio String a = "0"; int r2 = Integer.parseInt(a) / Integer.parseInt(a); catch (ArithmeticException e) { System.out.println("Calculation Error"); return; catch (Exception e) { System.out.println("General Exception"); return; finally { System.out.println("Finally"); System.out.println("Finished"); Calculation Error Finally 23

24 Esempio String answerstr=""; int int1 = Integer.parseInt(args[0]); int int2 = Integer.parseInt(args[1]); int answer = int1 / int2; answerstr = String.valueOf(answer); catch (NumberFormatException e) { answerstr = "Bad number!"; catch (ArithmeticException e) { answerstr = "Division by 0!"; catch (Exception e) { answerstr = "No clue!"; finally { System.out.println(answerStr); Throwing Exceptions È possibile lanciare qualsiasi cosa che estende Throwable Lanciare una eccezione esplicitamente utilizzando una istruzione throw throw new Exception( Exception occurs. ); Cosa accade? Le stesse cose che accadono quando si verifica un errore Ferma immediatamente l esecuzione del codice dopo l istruzione throws Le istruzione successive non vengono eseguite Tenta di trovare il blocco catch corrispondente Lo trova passa il controllo al blocco. Non lo trova l eccezione si propaga al chiamante 24

25 Esempio class MyOwnException extends Exception { public MyOwnException(String s) { super(s); public class ExceptTest { public static void main(string[] args) { throw new MyOwnException("My Own Error!"); catch (MyOwnException e) { System.out.println("Error!"); System.out.println(e); Error! MyOwnException: My own Error! La clausola throw Le eccezioni sollevate da un metodo vanno dichiarate nella definzione di un metodo allìall interno della clausola throw. Se il metodo solleva più eccezioni esse sono elencate, separate da virgole, nella clausola throw È possibile sollevare eccezioni di una qualunque classe derivata dalla classe di eccezione inclusa nella clausola throw E possibile sollevare eccezioni indicate nella clausola throw Le eccezioni RunTimeException e Error non devono essere indicate nella clausola throw e possono essere lanciata da qualsiasi metodo Gli inizializzatori e i blocchi di inizializzazione statica non possono sollevare eccezioni ne direttamente ne invocando un metodo che le sollevi Gli inizializzatori e i blocchi di inizializzazione non statici possono sollevare eccezioni a patto che tutti i costruttori delal classe lo dichiarino 25

26 La clausola throw e derivazione Quando si esegue un overrading di un metodo che solleva una eccezione la clausola del metodo ereditato deve essere compatibile con quella del metodo ridefinito Un metodo ridefinente un metodo o che implementa un metoda astratto non può dichiarare più eccezioni di quelle dichiarare nel metodo ereditato E comunque possibile sollevare sottotipi delle eccezioni dichiarate Se il metodo ridefinent non solleva una eccezione allora non è tenuta a dichiararla Se la claisola throw viene ereditata atttraverso il meccanismo dell implementazione di più interfacce la clausola throw deve soddisfare tutte le clausole throw ereditate // set up a FileReader FileReader f = new FileReader("in.txt"); catch (FileNotFoundException e) { System.out.println("File not found"); O public static void main(string[] args) throws FileNotFoundException { // set up a FileReader FileReader f = new FileReader("in.txt"); 26

27 Esempio public static int getint(string str) { int r1 = Integer.parseInt(str); if (r1 == 0) { throw new Exception( "Zero not allowed!"); catch (Exception e) { System.out.println(e); public static void main(string[] args) { getint(args[0]); The Method printstacktrace È utilizzato per determinare l ordine con cui il metode viene chiamato e le eccezioni gestite 27

28 The Method printstacktrace 28

29 Tecniche di Exception-Handling Terminare il programma Stampa un messaggio per notificare l errore prima di terminare l esecuzione del programma Fix error e continue richiede l input ripetutamente Stampa un messaggio per notificare l errore fino a quando non viene inserito un valore valido Log error e continue Stampa un messaggio per notificare l errore in un file e continua con l esecuzione del programma Attenzione Exception handling separa il codice di gestione degli errori dal codice normale rendendo il programma più semplice da leggere e modificare. Il gestore delle eccezioni richiede più tempo e risorse poichè esso richiede l istanzione di oggetti, la propagazione degli errori etc.. 29