Undantag
Engelska: exceptions
Skansholm: exceptionella händelser
Fel som genereras om man försöker öppna en fil som inte finns, dividera med noll, indexera utanför en array osv.
Exempel:
Skriv ett program som 1. ber om ett filnamn 2. öppnar filen
3. läser innehållet
4. gör nåt med innehållet 5. stänger filen
Alla operationer kan gå snett!
Motivation (forts)
En lösning: skriv uttryckliga tester för alla felsituationer h = open_file(...)
if (h.error) {
// hantera felet } else {
// fortsätt att läsa filen }
Om man ska hantera alla felsituationen blir kontrollflödet komplicerat!
Dessutom: det är svårt att testa koden.
Exempel
class A {}
class B extends A {}
class Exce2 {
static void main (String [] arg) { A x = new A();
B y = (B)x;
} }
Exempel, testkörning
$ java Exce2
Exception in thread "main"
java.lang.ClassCastException: A at Exce2.main(Exce2.java:8)
public class ExceNull {
private void method() {}
public static void main(String[] arg) { ExceNull n = null;
n.method();
} }
harpo$ javac ExceNull.java harpo$ java ExceNull
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException at ExceNull.main(ExceNull.java:7)
class A {
public int m(int x) { return 100/x;
} }
public class Exce {
public static void main (String[] arg) { int x = Integer.parseInt(arg[0]);
A a = new A();
int z = a.m(x);
System.out.println("100/"+x+" = "+ z);
}}
Undantag
Frågor om undantag.
• Vilka typer av undantag finns det?
• Hur genereras dem?
• Hur kan man hantera dem?
Typer av undantag
Ett undantag i Java är ett objekt av någon subklass till klassen java.lang.Throwable.
Undantagen kan delas upp i tre grupper:
• Error (Fel)
• Run-time exception
• Checked exception (Kontrollerade undantag)
Typer av undantag (forts)
• Error
Fel som vanligtvis inte kan hanteras, tex att maskinen har slut på minne.
• Run-time exception
‘Vanliga programfel’, tex division med noll, fel i
arrayindexering, fel i typkonvertering, eller access av null-objekt.
• Kontrollerade undantag
Fel som rimligtvis bör hanteras av programmet, till exempel försök att öppna en fil som inte finns.
De viktigaste typerna av undantag
undantag Kontrollerade
....
RunTimeException
....
.... ....
....
Error
Throwable
Exception Object
Typer av undantag (forts)
• Det finns två viktiga klasser som ärver direkt från Throwable,
• java.lang.Error och java.lang.Exception
• java.lang.Exception har en viktig subklass java.lang.RuntimeException
Typer av undantag (forts)
Vilket typ av undantag?
• Ett undantag tillhör gruppen Error
om det tillhör en klass som ärver från java.lang.Error
• Ett undantag tillhör gruppen Run-time Exception om det tillhör en klass som ärver från
java.lang.RuntimeException
Tips: RuntimeException har en konstruktor som tar Throwable som argument. . .
• Alla andra undantag tillhör gruppen Checked Exception.
Exempel: IOException
Att kasta ett undantag
(Generera exceptionella händelser) class Undantag extends Exception {}
class A {
void m() throws Undantag { throw new Undantag();
} }
Kasta undantag (forts)
• Notera: Vi måste deklarera att metoden m kastar undantag (och vilken typ av undantag).
• Detta gäller för alla kontrollerade undantag (checked exceptions).
• Undantag skapas med new (som alla andra objekt).
Hantera undantag
try { ... }
catch (U1 e) { hantera felet }
catch (U1 e) { hantera felet }
finally { avsluta }
evaluerar ... och fångar alla fel av klassen U1 och U2 och avslutar med att “avsluta”
Exempel: try-catch 2
class Exce6 {
static int div (int x, int y) { int r;
try {
r = x / y;
}
catch (ArithmeticException e) { r = 0;
}
return r;
}
Exempel: try-catch 2 (forts)
static void main (String [] arg) { int x = Integer.parseInt(arg[0]);
int y = Integer.parseInt(arg[1]);
int z = div(x,y);
System.out.println(z);
} }
Exempel: try-catch 2 (körexempel)
harpo$ java Exce6
Exception in thread "main"
java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 0 at Exce6.main(Exce6.java:13)
harpo$ java Exce6 100 7 14
harpo$ java Exce6 100 0 0
harpo$
Att passa ett undantag vidare
Vad händer om en metod inte fångar ett kontrollerat undantag?
• För att den saknar en try-sats, eller
• för att try-satsen inte fångar just den typen av undantag.
Undantaget passas vidare till anroparen.
Vilket innebär att anroparen också måste deklarera undantaget.
Finally
När körs finally-delen?
En try kan terminera på tre olika sätt.
1. { ... } terminerar normalt.
2. { ... } kastar ett undantag som hanteras av en catch-klausul.
3. { ... } kastar ett undantag som inte hanteras.
När körs finally-delen? (forts)
1. Normal terminering.
Finally-delen körs efter att { ... } terminerat 2. Undantag kastas och hanteras av en catch.
Finally-delen körs efter att hanteraren körts.
3. Undantag kastas men hanteras inte.
Finally-delen körs före undantaget passas vidare.
Finally-delen körs alltid.
Bra för att (tex) stänga filer.
(Men close() kan kasta en IOException som måste
Undantag, sammanfattning
Alla fel som uppstår vid körning representeras som undantag
Undantag är objekt i någon subklass till Throwable
Undantag kan hanteras (med try-catch) eller deklarertas (med throws)
Vissa undantag (kontrollerade undantag, eller checked exceptions) måste deklareras; om en metod kan kasta ett sådant måste den deklarera det
Strömmar och IO
Strömmar InputStream OutputStream
Läser och skriver strömmar av bytes.
Reader Writer
Läser och skriver strömmar av char (Unicode).
Klassen InputStream, några metoder
int read() läser en byte (-1 om strömmen slut) int read(byte[] buffer) läser bytes in i en buffer
long skip(long n) skippar (högst) n byte, returnera hur många void close () stäng strömmen
Klassen Reader
int read() läser ett tecken
int read(char[] buffer) läser in tecken i en buffer long skip(long n) skippar (högst) n tecken.
void close () stäng strömmen
Klassen OutputStream
void flush() tömmer alla buffrar och ser till att utskriften når sitt mål
void close() stänger strömmen void write(int b) skriver en byte
void write(byte [] b) skriver en array av bytes
Exempel
Inläsning från terminalfönster Utskrift till fil
Läs in fil. . .
1. med InputStream 2. med Reader
3. med try-catch
4. med BufferedReader
Definiera egna filter
• Exempel: FilterReader
• (Finns motsvarande för de antra tre typerna av strömmar)
• En abstrakt klass,
• ärver Reader
• En konstruktor, som tar Reader som argument
Egna filter (forts)
• En “protected” instansvariabel in (den ström som filtreras)
• samma metoder som Reader
• För att konvertera från stora till små bokstäver räcker det om man definierar ett filter som överskuggar
(overrides) metoderna för läsning.
• ToLowerCaseReader.java, UpperToLower.java
Andra filter
BufferedReader(Reader in) BufferedWriter(Writer out)
LineNumberReader(Reader in) PushbackReader(Reader in)
Andra strömmar
• DataInputStream(InputStream is)
Läser olika datatyper, tex readBoolean() readChar() readInt()
• DataOutputStream(OutputStream is) Skriver primitiva datatyper, tex writeBoolean(boolean b),
writeChar(char c), writeInt(int i)
• new PipedInputStream()
new PipedOutputStream(PipedInputStream p) kopplar ihop två strömmar
Andra strömmar (forts)
• ObjectInputStream(InputStream in) Läser godtyckliga objekt!
• ObjectOutputStream(OutputStream in) Skriver godtyckliga objekt!
Serialisering
Klasserna ObjectInputStream och ObjectOutputStream kan användas för att läsa och skriva (nästan) vilka objekt som helst.
Operationer:
• void writeObject(Object o) skriver ett objekt
• Object readObject() läser ett objekt
Serialisering (forts)
Krav: readObject och writeObject kräver att objektet
tillhör en klass som implementerar interfacet Serializable Om in och out är av klasserna InputStream och
OutputStream, skriv
ObjectInputStream sin = new ObjectInputStream(in);
ObjectOutputStream sout = new ObjectOutputStream(out);
för att skapa strömmar som kan läsa och skriva objekt.
Exempel:
SeriTest1.java, SeriTest2.java
Lite om Unicode
• Plattformsoberoende
• Mål: kunna koda alla världens språk (inklusive utdöda)
• en char är 16 bitar (= 65536 tecken). Nån som tror att det räcker?
Unicode (forts)
• Unicode kan representera mer än en miljon tecken
• ⇒ minsta datatypen i Java som kodar alla tecken är int.
• För att slippa använda 32 bitar för varje tecken använder man olika avkodningar (encodings), tex
• UTF-8, UTF-16, UTF-16BE, UTF16LE, UTF-32
• Dessa kodar unicode till en sekvens av bytes, 16-bitars ord eller 32-bitars ord.
Unicode (forts)
• Det finns också ofullständiga avkodningar.
Java-system kan generera utskrift till följande format:
US-ASCII och ISO-8859-1.
• Under Unix är ISO-8859-1 default.
• Genom optionen -encoding kan man även styra vilken kodning kompilatorn använder.
(Exempel)
Unitest, provkörning
harpo$ java5 Unitest får us-ascii [66, 3f, 72]
harpo$ java5 Unitest får iso-8859-1 [66, e5, 72]
harpo$ java5 Unitest får utf-8 [66, c3, a5, 72]
harpo$ java5 Unitest får utf-16 [fe, ff, 0, 66, 0, e5, 0, 72]
harpo$ java5 Unitest får utf-16le [66, 0, e5, 0, 72, 0]
harpo$ java5 Unitest får utf-32
Exception in thread "main" java.io.UnsupportedEncodingException: utf-32
