Throwable java что это
A throwable contains a snapshot of the execution stack of its thread at the time it was created. It can also contain a message string that gives more information about the error. Over time, a throwable can suppress other throwables from being propagated. Finally, the throwable can also contain a cause: another throwable that caused this throwable to be constructed. The recording of this causal information is referred to as the chained exception facility, as the cause can, itself, have a cause, and so on, leading to a «chain» of exceptions, each caused by another.
One reason that a throwable may have a cause is that the class that throws it is built atop a lower layered abstraction, and an operation on the upper layer fails due to a failure in the lower layer. It would be bad design to let the throwable thrown by the lower layer propagate outward, as it is generally unrelated to the abstraction provided by the upper layer. Further, doing so would tie the API of the upper layer to the details of its implementation, assuming the lower layer’s exception was a checked exception. Throwing a «wrapped exception» (i.e., an exception containing a cause) allows the upper layer to communicate the details of the failure to its caller without incurring either of these shortcomings. It preserves the flexibility to change the implementation of the upper layer without changing its API (in particular, the set of exceptions thrown by its methods).
By convention, class Throwable and its subclasses have two constructors, one that takes no arguments and one that takes a String argument that can be used to produce a detail message. Further, those subclasses that might likely have a cause associated with them should have two more constructors, one that takes a Throwable (the cause), and one that takes a String (the detail message) and a Throwable (the cause).
BestProg
Содержание
Поиск на других ресурсах:
1. Типы исключений, которые поддерживаются системой обработки исключений Java
Из класса Throwable унаследованы два основных класса:
Схема верхнего уровня иерархии классов Java приведена на рисунке
Рисунок. Вершина иерархии классов исключений Java
Более подробно о работе оператора throws описывается в теме:
3. Перечень подклассов непроверяемых исключений из пакета java.lang
Среди всего разнообразия классов и интерфейсов пакет java.lang содержит мощный арсенал классов для обработки исключений. Эти классы и интерфейсы составляют основу всех программ на Java. Пакет java.lang автоматически импортируется во все программы.
Ниже приведен перечень подклассов непроверяемых исключений производными от класса RuntimeException и которые определены в пакете java.lang :
4. Проверяемые исключения из пакета java.lang
В языке Java в пакете java.lang реализован ряд проверяемых исключений. Ниже приведен их перечень:
Также, в перечень исключений оператора throws обязательно нужно включать собственноручно разработанные классы исключений для их проверки.
добавляет заданное исключение в список подавляемых исключений. Этот список связывается с вызывающим (данным) исключением. Метод используется для применения в операторе try с ресурсами.
возвращает исключение, лежащее в основе текущего исключения. Метод возвращает null в случае, если такое исключение отсутствует. Этот метод используется при создании цепочек исключений – он вызывает исключение, вызывающее текущее исключение.
возвращает локализованное описание исключения.
возвращает описание исключения.
получает подавленные исключения, связанные с вызывающим исключением, и возвращает массив, который содержит результат. Подавленные исключения генерируются в операторе try с ресурсами.
связывает входной параметр причина_исключения с вызывающим исключением, указывая его как причину этого вызывающего исключения. Возвращает ссылку на исключение. Метод используется при создании цепочек исключений.
выводит трассировку стека.
10. Метод printStackTrace() имеет еще две перегруженных реализации
устанавливает трассировку стека для заданных элементов.
В примере демонстрируется использование некоторых методов класса Throwable :
Текст программы следующий:
Объясним некоторые фрагменты кода.
Throwable java что это
throwable содержит снимок стека выполнения его потока в то время, когда это создавалось. Это может также содержать строку сообщения, которая дает больше информации об ошибке. В течение долгого времени throwable может подавить другой throwables от того, чтобы быть распространенным. Наконец, throwable может также содержать причину: другой throwable, который заставил этот throwable быть созданным. Запись этой причинной информации упоминается как цепочечное средство исключения, как причина может, непосредственно, имейте причину, и так далее, приводя к «цепочке» исключений, каждый вызванный другим.
Одна причина, что у throwable может быть причина, состоит в том, что класс, который бросает его, создается на более низкой многоуровневой абстракции, и работа на верхнем уровне перестала работать из-за отказа в нижнем уровне. Это был бы плохой проект, чтобы позволить throwable, брошенному нижним уровнем, распространяют исходящий, поскольку это обычно не связано с абстракцией, обеспеченной верхним уровнем. Далее, выполнение так связало бы API верхнего уровня к деталям его реализации, предполагая, что исключение нижнего уровня было проверенным исключением. Выдавая «обернутое исключение» (то есть, исключение, содержащее причину), позволяет верхнему уровню передавать детали отказа к его вызывающей стороне, не подвергаясь ни одному из этих недостатков. Это сохраняет гибкость, чтобы изменить реализацию верхнего уровня, не изменяя его API (в частности набор исключений, выданных его методами).
Условно, класс Throwable и у его подклассов есть два конструктора, тот, который не берет параметров и того, который берет a String параметр, который может использоваться, чтобы произвести сообщение детали. Далее, у тех подклассов, которым можно было бы, вероятно, связать причину с ними, должно быть еще два конструктора, тот, который берет a Throwable (причина), и тот, который берет a String (сообщение детали) и a Throwable (причина).
Ключевые слова исключений try, catch, throw, throws, finally
Механизм исключительных ситуаций в Java поддерживается пятью ключевыми словами:
Ниже приведена общая форма блока обработки исключений.
Типы исключений
В вершине иерархии исключений стоит класс Throwable, который наследуется от Object. Каждый из типов исключений является подклассом Throwable. Два непосредственных наследника класса Throwable делят иерархию подклассов исключений на две различные ветви. Иерархия классов представлена на рисунке.
Класс Ехception используется для описания исключительных ситуации, которые должны перехватываться программным кодом пользователя. Класс Error предназначен для описания исключительных ситуаций, которые при обычных условиях не должны перехватываться в пользовательской программе.
Неперехваченные исключения
Объекты-исключения автоматически создаются исполняющей средой Java в результате возникновения определенных исключительных ситуаций. Пример программы, в которой создаем исключительную ситуацию при делении на нуль.
В консоль будет выведено следующее сообщение.
Следует обратить внимание на тот факт, что типом возбужденного исключения был не Exception и не Throwable. Это подкласс класса Exception, а именно: ArithmeticException, поясняющий, какая ошибка возникла при выполнении программы.
Изменим класс добавлением статического метода subroutine, в котором создадим такую же исключительную ситуацию.
Сообщение выполнения программы показывает, как обработчик исключений исполняющей системы Java выводит содержимое всего стека вызовов.
Перехват исключений try/catch
Для защиты программного кода от исключений необходимо использовать связанные блоки с ключевыми словами try catch; catch помещается сразу же после try-блока. В блоке catch задается тип исключения, которое необходимо обработать.
Несколько разделов catch
В отдельных случаях блок программного кода может вызвать исключения различных типов. Для того, чтобы локализовать обработку подобных ситуаций, можно использовать несколько catch-разделов для одного try-блока. Блоки наиболее специализированных классов исключений должны идти первыми, поскольку ни один подкласс не будет достигнут, если поставить его после суперкласса.
В следующем примере перехватывается два различных типа исключений, причем за этими двумя специализированными обработчиками следует раздел catch общего назначения, перехватывающий все подклассы класса Throwable.
Данный пример, запущенный без параметров, вызывает возбуждение исключительной ситуации деления на нуль. Если в командной строке будет определен один или несколько параметров, тем самым установив ‘а’ в значение больше нуля, то будет возбуждено исключение выхода индекса за границы массива ArrayIndexOutOfBounds. Ниже приведены результаты работы этой программы, запущенной и тем и другим способом.
Вложенные операторы try
Операторы try можно вкладывать друг в друга. Если у оператора try низкого уровня нет раздела catch, соответствующего возбужденному исключению, стек будет развернут на одну ступень выше, и в поисках подходящего обработчика будут проверены разделы catch внешнего оператора try. Пример вложения двух операторов try catch друг в друга посредством вызова метода.
Возбуждение исключений throw
Результат выполнения программы приведен ниже.
Объявление об исключении throws
Если метод может возбуждать исключения, которые сам не обрабатывает, то он должен объявить об этом, чтобы вызывающие его другие методы могли защитить себя от этих исключений. Для задания списка исключений, которые могут возбуждаться методом, используется ключевое слово throws.
Если метод в явном виде (т.е. с помощью оператора throw) возбуждает исключение, тип класса исключений должен быть указан в операторе throws в объявлении этого метода. Принимая данное положение во внимание синтаксис определения метода должен быть описан следующим образом:
Результат работы примера:
Ключевое слово finally
В случае, когда необходимо гарантировано выполнить определенный участок кода необходимо использовать ключевое слово finally. Использование связи try. finally позволяет обеспечить выполнение кода независимо от того, какие исключения были возбуждены и перехвачены, даже в тех случаях, когда в методе нет соответствующего возбужденному исключению раздела catch.
У каждого раздела try должен быть по крайней мере или один раздел catch или блок finally. Блок finally очень удобен для закрытия файлов и освобождения любых других ресурсов, захваченных для временного использования в начале выполнения метода.
Ниже приведен пример класса с двумя методами, завершение которых происходит по разным причинам, но в обоих перед выходом выполняется код раздела finally.
В тестовом примере в методе methodA возбуждается исключение. Но перед преждевременным выходом из блока try, выполняется раздел finally. Во втором методе methodB завершается работа в try-блоке оператором return, но и при этом перед выходом из метода выполняется программный код блока finally. Результат работы тестового примера:
Обработка исключений в Java предоставляет исключительно мощный механизм для управления сложными программами. Ключевые слова try, throw, catch позволяют выполнять обработку ошибок и разных нештатных ситуаций в программе.
Наследование исключений
catch — полиморфная конструкция, т.е. catch по типу parent перехватывает исключения любого типа, которые является Parent’ом.
В результате в консоли увидим
Error и Exception из параллельных веток наследования от Throwable, поэтому catch по одному «брату» не может поймать другого «брата».
Результат выполения программы
Множественные исключения
Объявление исключений в методе может быть множественным. Пример :
Исключения в Java, Часть I (try-catch-finally)
Это первая часть статьи, посвященной такому языковому механизму Java как исключения (вторая (checked/unchecked) вот). Она имеет вводный характер и рассчитана на начинающих разработчиков или тех, кто только приступает к изучению языка.
Также я веду курс «Scala for Java Developers» на платформе для онлайн-образования udemy.com (аналог Coursera/EdX).
1. Ключевые слова: try, catch, finally, throw, throws
«Магия» (т.е. некоторое поведение никак не отраженное в исходном коде и потому неповторяемое пользователем) исключений #1 заключается в том, что catch, throw, throws можно использовать исключительно с java.lang.Throwable или его потомками.
throws:
Годится
catch:
Годится
throw:
Годится
Кроме того, throw требуется не-null аргумент, иначе NullPointerException в момент выполнения
throw и new — это две независимых операции. В следующем коде мы независимо создаем объект исключения и «бросаем» его
Однако, попробуйте проанализировать вот это
2. Почему используем System.err, а не System.out
System.out — buffered-поток вывода, а System.err — нет. Таким образом вывод может быть как таким
Так и вот таким (err обогнало out при выводе в консоль)
Давайте это нарисуем
когда Вы пишете в System.err — ваше сообщение тут же выводится на консоль, но когда пишете в System.out, то оно может на какое-то время быть буферизированно. Stacktrace необработанного исключение выводится через System.err, что позволяет им обгонять «обычные» сообщения.
3. Компилятор требует вернуть результат (или требует молчать)
Если в объявлении метода сказано, что он возвращает НЕ void, то компилятор зорко следит, что бы мы вернули экземпляр требуемого типа или экземпляр типа, который можно неявно привести к требуемому
вот так не пройдет (другой тип)
Вот так не выйдет — нет возврата
и вот так не пройдет (компилятор не может удостовериться, что возврат будет)
Компилятор отслеживает, что бы мы что-то вернули, так как иначе непонятно, что должна была бы напечатать данная программа
Из-забавного, можно ничего не возвращать, а «повесить метод»
Тут в d никогда ничего не будет присвоено, так как метод sqr повисает
Компилятор пропустит «вилку» (таки берем в квадрат ИЛИ висим)
Но механизм исключений позволяет НИЧЕГО НЕ ВОЗВРАЩАТЬ!
Итак, у нас есть ТРИ варианта для компилятора
Но КАКОЙ ЖЕ double вернет функция, бросающая RuntimeException?
А НИКАКОЙ!
Подытожим: бросаемое исключение — это дополнительный возвращаемый тип. Если ваш метод объявил, что возвращает double, но у вас нет double — можете бросить исключение. Если ваш метод объявил, что ничего не возвращает (void), но у вам таки есть что сказать — можете бросить исключение.
Давайте рассмотрим некоторый пример из практики.
Задача: реализовать функцию, вычисляющую площадь прямоугольника
важно, что задание звучит именно так, в терминах предметной области — «вычислить площадь прямоугольника», а не в терминах решения «перемножить два числа»:
Мы не можем ничего не вернуть
Можно, конечно, отписаться в консоль, но кто ее будет читать и как определить где была поломка. При чем, вычисление то продолжится с неправильными данными
Можно вернуть специальное значение, показывающее, что что-то не так (error code), но кто гарантирует, что его прочитают, а не просто воспользуются им?
Можем, конечно, целиком остановить виртуальную машину
Но «правильный путь» таков: если обнаружили возможное некорректное поведение, то
1. Вычисления остановить, сгенерировать сообщение-поломку, которое трудно игнорировать, предоставить пользователю информацию о причине, предоставить пользователю возможность все починить (загрузить белье назад и повторно нажать кнопку старт)
4. Нелокальная передача управления (nonlocal control transfer)
Механизм исключительных ситуация (исключений) — это механизм НЕЛОКАЛЬНОЙ ПЕРЕДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ.
Что под этим имеется в виду?
Программа, в ходе своего выполнения (точнее исполнения инструкций в рамках отдельного потока), оперирует стеком («стопкой») фреймов. Передача управления осуществляется либо в рамках одного фрейма
и другие операторы.
return — выходим из ОДНОГО фрейма (из фрейма #4(метод h()))
throw — выходим из ВСЕХ фреймов
При помощи catch мы можем остановить летящее исключение (причина, по которой мы автоматически покидаем фреймы).
Останавливаем через 3 фрейма, пролетаем фрейм #4(метод h()) + пролетаем фрейм #3(метод g()) + фрейм #2(метод f())
Обратите внимание, стандартный сценарий работы был восстановлен в методе main() (фрейм #1)
Останавливаем через 2 фрейма, пролетаем фрейм #4(метод h()) + пролетаем фрейм #3(метод g())
Останавливаем через 1 фрейм (фактически аналог return, просто покинули фрейм «другим образом»)
Итак, давайте сведем все на одну картинку
5. try + catch (catch — полиморфен)
Напомним иерархию исключений
То, что исключения являются объектами важно для нас в двух моментах
1. Они образуют иерархию с корнем java.lang.Throwable (java.lang.Object — предок java.lang.Throwable, но Object — уже не исключение)
2. Они могут иметь поля и методы (в этой статье это не будем использовать)
По первому пункту: catch — полиморфная конструкция, т.е. catch по типу Parent перехватывает летящие экземпляры любого типа, который является Parent-ом (т.е. экземпляры непосредственно Parent-а или любого потомка Parent-а)
Даже так: в блоке catch мы будем иметь ссылку типа Exception на объект типа RuntimeException
catch по потомку не может поймать предка
catch по одному «брату» не может поймать другого «брата» (Error и Exception не находятся в отношении предок-потомок, они из параллельных веток наследования от Throwable)
По предыдущим примерам — надеюсь вы обратили внимание, что если исключение перехвачено, то JVM выполняет операторы идущие ПОСЛЕ последних скобок try+catch.
Но если не перехвачено, то мы
1. не заходим в блок catch
2. покидаем фрейм метода с летящим исключением
А что будет, если мы зашли в catch, и потом бросили исключение ИЗ catch?
В таком случае выполнение метода тоже прерывается (не печатаем «3»). Новое исключение не имеет никакого отношения к try-catch
Мы можем даже кинуть тот объект, что у нас есть «на руках»
И мы не попадем в другие секции catch, если они есть
Обратите внимание, мы не напечатали «3», хотя у нас летит Error а «ниже» расположен catch по Error. Но важный момент в том, что catch имеет отношение исключительно к try-секции, но не к другим catch-секциям.
Как покажем ниже — можно строить вложенные конструкции, но вот пример, «исправляющий» эту ситуацию
Как вы видели, мы можем расположить несколько catch после одного try.
Но есть такое правило — нельзя ставить потомка после предка! (RuntimeException после Exception)
Ставить брата после брата — можно (RuntimeException после Error)
Как происходит выбор «правильного» catch? Да очень просто — JVM идет сверху-вниз до тех пор, пока не найдет такой catch что в нем указано ваше исключение или его предок — туда и заходит. Ниже — не идет.
Выбор catch осуществляется в runtime (а не в compile-time), значит учитывается не тип ССЫЛКИ (Throwable), а тип ССЫЛАЕМОГО (Exception)
7. try + finally
finally-секция получает управление, если try-блок завершился успешно
finally-секция получает управление, даже если try-блок завершился исключением
finally-секция получает управление, даже если try-блок завершился директивой выхода из метода
finally-секция НЕ вызывается только если мы «прибили» JVM
System.exit(42) и Runtime.getRuntime().exit(42) — это синонимы
И при Runtime.getRuntime().halt(42) — тоже не успевает зайти в finally
exit() vs halt()
javadoc: java.lang.Runtime#halt(int status)
… Unlike the exit method, this method does not cause shutdown hooks to be started and does not run uninvoked finalizers if finalization-on-exit has been enabled. If the shutdown sequence has already been initiated then this method does not wait for any running shutdown hooks or finalizers to finish their work.
Однако finally-секция не может «починить» try-блок завершившийся исключение (заметьте, «more» — не выводится в консоль)
Трюк с «if (true) <. >» требуется, так как иначе компилятор обнаруживает недостижимый код (последняя строка) и отказывается его компилировать
И finally-секция не может «предотвратить» выход из метода, если try-блок вызвал return («more» — не выводится в консоль)
Однако finally-секция может «перебить» throw/return при помощи другого throw/return
finally-секция может быть использована для завершающего действия, которое гарантированно будет вызвано (даже если было брошено исключение или автор использовал return) по окончании работы
Например для освобождения захваченной блокировки
Или для закрытия открытого файлового потока
Специально для этих целей в Java 7 появилась конструкция try-with-resources, ее мы изучим позже.
Вообще говоря, в finally-секция нельзя стандартно узнать было ли исключение.
Конечно, можно постараться написать свой «велосипед»
Не рекомендуемые практики
— return из finally-секции (можем затереть исключение из try-блока)
— действия в finally-секции, которые могут бросить исключение (можем затереть исключение из try-блока)
8. try + catch + finally
Не заходим в catch, заходим в finally, продолжаем после оператора
Есть исключение и есть подходящий catch
Заходим в catch, заходим в finally, продолжаем после оператора
Есть исключение но нет подходящего catch
Не заходим в catch, заходим в finally, не продолжаем после оператора — вылетаем с неперехваченным исключением
9. Вложенные try + catch + finally
Операторы обычно допускают неограниченное вложение.
Пример с if
Суть в том, что try-cacth-finally тоже допускает неограниченное вложение.
Например вот так
Ну что же, давайте исследуем как это работает.
Вложенный try-catch-finally без исключения
Мы НЕ заходим в обе catch-секции (нет исключения), заходим в обе finally-секции и выполняем обе строки ПОСЛЕ finally.
Вложенный try-catch-finally с исключением, которое ПЕРЕХВАТИТ ВНУТРЕННИЙ catch
Мы заходим в ПЕРВУЮ catch-секцию (печатаем «3»), но НЕ заходим во ВТОРУЮ catch-секцию (НЕ печатаем «6», так как исключение УЖЕ перехвачено первым catch), заходим в обе finally-секции (печатаем «4» и «7»), в обоих случаях выполняем код после finally (печатаем «5»и «8», так как исключение остановлено еще первым catch).
Вложенный try-catch-finally с исключением, которое ПЕРЕХВАТИТ ВНЕШНИЙ catch
Мы НЕ заходим в ПЕРВУЮ catch-секцию (не печатаем «3»), но заходим в ВТОРУЮ catch-секцию (печатаем «6»), заходим в обе finally-секции (печатаем «4» и «7»), в ПЕРВОМ случае НЕ выполняем код ПОСЛЕ finally (не печатаем «5», так как исключение НЕ остановлено), во ВТОРОМ случае выполняем код после finally (печатаем «8», так как исключение остановлено).
Вложенный try-catch-finally с исключением, которое НИКТО НЕ ПЕРЕХВАТИТ
Мы НЕ заходим в ОБЕ catch-секции (не печатаем «3» и «6»), заходим в обе finally-секции (печатаем «4» и «7») и в обоих случаях НЕ выполняем код ПОСЛЕ finally (не печатаем «5» и «8», так как исключение НЕ остановлено), выполнение метода прерывается по исключению.
Контакты
Я занимаюсь онлайн обучением Java (вот курсы программирования) и публикую часть учебных материалов в рамках переработки курса Java Core. Видеозаписи лекций в аудитории Вы можете увидеть на youtube-канале, возможно, видео канала лучше систематизировано в этой статье.