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Fundamentos de Programación

Excep5on errores en 5empo de ejecución

José A. Mañas <[email protected]> Dpto. de Ingeniería de Sistemas Telemá@cos

hCp://www.lab.dit.upm.es/~fprg/ 1.12.2009

excepciones

•  una forma de reportar errores –  no usan el resultado del método –  informa al código cliente de lo que ha ido mal, si algo va mal

–  no pasa nada si todo va bien

•  la filosoSa es –  mientras todo va bien, aquí no pasa nada

•  se programa de buena fe: “to ’er mundo é güeno”

–  si algo va mal, el servidor grita •  pero hay que tener oído para detectar problemas

1.12.2009 2

14.1.2009 3

índice

1.  Ejemplos: errores provocados

2.  Objetos de la familia Excep@on 3.  Métodos y excepciones 4.  try, catch, finally 5.  Arquitectura: interface & extends 6.  Criterios de uso

14.1.2009 4

errores en ejecución 7 public class Errores { 8 9 public sta@c void divisionPorCero() { 10 int n = 2 / 0; 11 } 12 13 public sta@c void objetoInexistente() { 14 String s = null; 15 boolean esManuel = s.equals("Manuel"); 16 } 17 18 public sta@c void arraySinCrear() { 19 int[] vector = null; 20 int n = vector[0]; 21 } 22 23 public sta@c void arrayImposible() { 24 int[] vector = new int[-‐1]; 25 } 26 27 public sta@c void indiceDesbordado() { 28 int[] vector = new int[10]; 29 int n = vector[-‐1]; 30 }

14.1.2009 5

errores en ejecución

9 public sta@c void divisionPorCero() { 10 int n = 2 / 0; 11 }

java.lang.Arithme@cExcep@on: / by zero at Errores.divisionPorCero(Errores.java:10)

14.1.2009 6


13 public sta@c void objetoInexistente() { 14 String s = null; 15 boolean esManuel = s.equals("Manuel"); 16 }

java.lang.NullPointerExcep@on at Errores.objetoInexistente(Errores.java:16)

14.1.2009 7


18 public sta@c void arraySinCrear() { 19 int[] vector = null; 20 int n = vector[0]; 21 }

java.lang.NullPointerExcep@on at Errores.arraySinCrear(Errores.java:21)

14.1.2009 8


23 public sta@c void arrayImposible() { 24 int[] vector = new int[-‐1]; 25 }

java.lang.Nega@veArraySizeExcep@on at Errores.arrayImposible(Errores.java:25)

14.1.2009 9


27 public sta@c void indiceDesbordado() { 28 int[] vector = new int[10]; 29 int n = vector[-‐1]; 30 }

java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsExcep@on: -‐1 at Errores.indiceDesbordado(Errores.java:30)

14.1.2009 10

índice



14.1.2009 11

jerarquía de excepciones

Throwable

Excep@on

Error Error Error

Run@meExcep@on

Error Error

Error Error

14.1.2009 12

jerarquía de excepciones

14.1.2009 13

9picas

•  Error –  CoderMalfunc@onError –  ...

•  Excep@on –  IOExcep@on –  Run@meExcep@on –  otras definidas por nosotros ...

•  Run@meExcep@on –  Arithme@cExcep@on –  ClassCastExcep@on –  IllegalArgumentExcep@on –  IndexOutOfBoundsExcep@on –  NullPointerExcep@on –  ...

14.1.2009 14

objetos Excep5on

hCp://java.sun.com/javase/6/docs/api/java/lang/[email protected]

•  Constructores –  Excep@on() –  Excep@on(String message)

•  Métodos –  String toString() –  String getMessage() –  void printStackTrace();

14.1.2009 15

índice



ejercicios

•  chequear el argumento de elimina(Contacto) –  lanzando IllegalArgumentExcep@on –  lanzando Excep@on

1.12.2009 16

public void elimina(String clave) { Contacto contacto = map.get(clave); map.remove(contacto.getNombre()); map.remove(contacto.getTelefono()); numero-‐-‐; }

ejercicios

•  chequear el argumento de elimina(Contacto) –  lanzando IllegalArgumentExcep@on

1.12.2009 17

public void elimina(String clave) { if (clave == null || clave.length() == 0) throw new IllegalArgumentExcep@on("clave nula"); Contacto contacto = map.get(clave); if (contacto == null) throw new IllegalArgumentExcep@on("clave inexistente"); map.remove(contacto.getNombre()); map.remove(contacto.getTelefono()); numero-‐-‐; }

ejercicios

•  chequear el argumento de elimina(Contacto) –  lanzando Excep@on

1.12.2009 18

public void elimina(String clave) throws Excep@on { if (clave == null || clave.length() == 0) throw new Excep@on("clave nula"); Contacto contacto = map.get(clave); if (contacto == null) throw new Excep@on("clave inexistente"); map.remove(contacto.getNombre()); map.remove(contacto.getTelefono()); numero-‐-‐; }

14.1.2009 19

métodos y excepciones

•  Un método puede, en su cuerpo, lanzar una excepción

•  Debe indicar en la cabecera que puede lanzar una excepción –  nótese que puede lanzarla o no –  es una opción, no una obligación

metodo (argumentos) throws Exception { ... throw new Exception(); ... }

ejercicios

•  las excepciones se pueden propagar “pasando la pelota al siguiente”

1.12.2009 20

public void cambia(String claveAn@gua, Contacto contacto) throws Excep@on { elimina(claveAn@gua); mete(contacto); }

14.1.2009 21

obligación de declarar

•  Las excepciones de clase Excep@on –  deben declararse en la cabecera de los métodos que las puedan lanzar

–  o ser capturadas (catch) internamente •  Error

–  no hay que declararlas en las cabeceras –  no suelen usarse en los programas –  son errores mayúsculos que de@enen el programa

•  Run@meError –  no hay que declararlas en las cabeceras –  pueden capturarse en un catch –  se usan para detectar errores de uso

14.1.2009 22

obligación de declarar

Throwable

Error Exception

RuntimeException

MyUncheckedException MiExcepcion MyUncheckedError

NOTA: aún si no hay obligación, se recomienda declarar lo que se programa

obligación

ejercicios

•  chequear los argumentos del constructor –  lanzando IllegalArgumentExcep@on –  lanzando Excep@on

1.12.2009 23

public Contacto(String nombre, String telefono, String direccion) { // se eliminan blancos al principio o al final this.nombre = nombre.trim(); this.telefono = telefono.trim(); this.direccion = direccion.trim(); }

ejercicios

•  chequear los argumentos del constructor –  lanzando IllegalArgumentExcep@on

1.12.2009 24

public Contacto(String nombre, String telefono, String direccion) { if (nombre == null || nombre.length() == 0) throw new IllegalArgumentExcep@on("nombre nulo"); if (telefono == null || telefono.length() == 0) throw new IllegalArgumentExcep@on("telefono nulo"); if (direccion == null || direccion.length() == 0) throw new IllegalArgumentExcep@on("direccion nulo"); // se eliminan blancos al principio o al final this.nombre = nombre.trim(); this.telefono = telefono.trim(); this.direccion = direccion.trim(); }

ejercicios

•  chequear los argumentos del constructor –  lanzando Excep@on

1.12.2009 25

public Contacto(String nombre, String telefono, String direccion) throws Excep@on { if (nombre == null || nombre.length() == 0) throw new Excep@on("nombre nulo"); if (telefono == null || telefono.length() == 0) throw new Excep@on("telefono nulo"); if (direccion == null || direccion.length() == 0) throw new Excep@on("direccion nulo"); // se eliminan blancos al principio o al final ... }

excepción propia

•  recurre a los constructores de super

1.12.2009 26

public class MiExcepcion extends Excep@on { public MiExcepcion() { }

public MiExcepcion(String mensaje) { super(mensaje); } }

ejercicios

•  chequear los argumentos del constructor –  lanzando MiExcepcion

1.12.2009 27

public Contacto(String nombre, String telefono, String direccion) throws MiExcep@on { if (nombre == null || nombre.length() == 0) throw new MiExcepcion("nombre nulo"); if (telefono == null || telefono.length() == 0) throw new MiExcepcion("telefono nulo"); if (direccion == null || direccion.length() == 0) throw new MiExcepcion("direccion nulo"); // se eliminan blancos al principio o al final ... }

excepción propia

•  recurre a los constructores de super

1.12.2009 28

public class MiExcepcion extends Excep@on { private int codigo;

public MiExcepcion(int codigo) { this.codigo = codigo; } public MiExcepcion(int codigo, String mensaje) { super(mensaje); this.codigo = codigo; } public int getCodigo() { return codigo; } }

14.1.2009 29

índice



14.1.2009 30

¿a dónde van las excepciones lanzadas?

•  Su lanzamiento interrumpe la ejecución secuencial

•  Se propagan hasta que son capturadas –  interrumpe toda sentencia que no la capture

•  Se capturan con un catch –  se pueden atrapar al vuelo

•  try { ... } catch (Exception e) { System.err.println(e); }

14.1.2009 31

try {...} catch (args) {...}

•  Si no se lanza nada, el catch como si no exis@era

•  Dentro del try se lanza (throw) una excepción –  Se olvida el resto del código –  Se ejecuta lo que diga el catch

try {

... throw new Excep@on();

...

} catch (Excep@on e) {

}

¿qué hacer con la pelota?

•  o se pasa ... o se atrapa •  lo que no puede hacerse es ignorarla

1.12.2009 32

public void ac@onPerformed(Ac@onEvent ev) { agenda.mete(new Contacto(nameField.getText(), phoneField.getText(), address.getText())); }


•  puede no hacer nada

1.12.2009 33

public void ac@onPerformed(Ac@onEvent ev) { try { agenda.mete(new Contacto(nameField.getText(), phoneField.getText(), address.getText())); } catch (Excep@on e) { // no hago nada } }


•  o mejor se lo comenta al usuario

1.12.2009 34

public void ac@onPerformed(Ac@onEvent ev) { try { agenda.mete(new Contacto(nameField.getText(), phoneField.getText(), address.getText())); } catch (Excep@on e) { [email protected](GUI.this, e.getMessage()); } }

14.1.2009 35


método_3() throws Excep@on { throw new Excep@on(); }

método_2() throws Excep@on { método_3(); }

método_1() { try { método_2(); } catch (Excep@on e) { e...; } }

main(...) { método_1(); } traza: llam

ada al m

étod

o

14.1.2009 36


método_3() throws Excep@on { throw new Excep@on(); }

método_2() throws Excep@on { método_3(); }

método_1() { try { método_2(); } catch (Excep@on e) { e...; } }

main(...) { método_1(); } trasiego de la excep

ción

14.1.2009 37 / 40

java.lang.Exception at Errores.método_3(Errores.java:34) at Errores.método_2(Errores.java:38) at Errores.método_1(Errores.java:43) at Errores.método_0(Errores.java:50)

14.1.2009 38

catch

try { ... ... ... } catch (claseA ida) { ... ... ... } catch (claseB idb) { ... ... ... } catch (classC idc) { ... ... ...

•  Los diferentes catch se intentan en el orden en que aparecen hasta que uno de ellos casa; después de casar con uno, los demás se olvidan

•  Casar significa que la excepción a agarrar es de la clase indicada o de una clase extensión de ella (sub@po de ...) –  ida instanceof claseA –  idb instanceof claseB –  idc instanceof claseC

14.1.2009 39

try ... catch ... finally

•  Se puede añadir un trozo finally que se ejecuta –  bien cuando acaba el código normal (try) –  bien cuando acaba el código excepcional (catch) –  ... es decir, SIEMPRE se ejecuta;

incluso si try lanza una excepción que no captura ningún catch

14.1.2009 40

finally

try { ... ... ... throw new Excep@on(); ... ... ... } catch (Excep@on e) { ... ... ... } finally { ... ... ... }

try { ... ... ... throw new Excep@on(); ... ... ... } catch (Excep@on e) { ... ... ... } finally { ... ... ... }

14.1.2009 41

ejemplo public class Inversos { public sta@c void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); int pruebas = 0; while (true) { double inverso = 0; try { String x = scanner.next(); if (x.equals("fin")) break; int valor = Integer.parseInt(x); inverso = 100 / valor; } catch (Excep@on e) { System.out.println(" -‐> " + e); inverso = 0; } finally { pruebas++; System.out.println(" -‐> " + pruebas + ": " + inverso); } } } }

14.1.2009 42

índice



14.1.2009 43

excep5on & interface

•  Si en la interface NO se permiten –  la implementación NO puede permi@rlas

•  Si en la interface SÍ se permiten –  la implementación puede permi@rlas

–  o no

14.1.2009 44

ejemplo

interface Funcion { double y(double x) throws Excep@on; }

class Coseno implements Funcion { double y(double x) { return Math.cos(x); } }

class Tangente implements Funcion { double y(double x) throws Excep@on { double seno= Math.sin(x); double coseno= Math.cos(x); if (Math.abs(coseno) < 1e-‐6) throw new Excep@on(); return seno/coseno; } }

class Seno implements Funcion { double y(double x) { return Math.sin(x); } }

14.1.2009 45

ejemplo double raiz(Funcion f, double m, double n) throws Excep@on { double p = (m + n) / 2; if (Math.abs(f.y(p)) < ERROR) return p; if (Math.abs(m -‐ n) < ERROR) throw new MiEx("no hay solución"); if (f.y(m) * f.y(p) > 0) return raiz(f, p, n); else return raiz(f, m, p); }

public sta@c void main(String[] args) throws Excep@on { // nadie captura la excepción long t0 = System.currentTimeMillis(); try { Funcion f = new Test(); System.out.println("raíz= " + raiz(f, 1, 3)); } finally { long t2 = System.currentTimeMillis(); System.out.println((t2 -‐ t0) + "ms"); } }

14.1.2009 46

excep5on & extends

•  La subclase puede redefinir –  métodos de objetos –  a base de definir métodos con la misma signatura

•  mismo nombre

•  mismo número y @po de argumentos

•  igual o menos excepciones •  igual o más visible

–  (paquete) → public

•  igual resultado

signatura

14.1.2009 47

índice



14.1.2009 48

excepciones

•  Las excepciones ofrecen salidas de emergencia –  de { sentencias; } –  de llamadas a métodos

•  Se pretende que el programador se centre en el comportamiento “normal” (si todo va bien) –  y que la situación excepcional aborte –  informando de dónde y por qué

14.1.2009 49

¿cuándo usar excepciones?

•  Conviene usarlo cuando hay que programar una situación anómala –  el que lo lea se pondrá en situación mental de analizar una situación excepcional

14.1.2009 50

¿cuándo extender?

•  Programa mejor documentado

•  Crear hijos para poder discriminar en el catch

14.1.2009 51

¿cuando lanzar Excep5on?

•  Un método lanzará una Excep@on, que queda documentada en la cabecera, cuando –  la responsabilidad de determinar si el método falla es del propio método, que informa cuando lo detecta

–  es responsabilidad del que llama ges@onar la excepción cuando se produzca

–  son errores RECUPERABLES

PROGRAMACIÓN INFORMATIVA

14.1.2009 52

¿... Run5meExcep5on?

•  Un método lanzará una Run@meExcep@on, incluso NO documentada en la cabecera, cuando –  es responsabilidad del que llama al método, saber si los argumentos son correctos o darían pie a un error

–  el que llama no prevé ninguna excepción, ni tratamiento explícito alguno

–  el llamado se protege de fallos del programador lanzando una excepción de ejecución

–  son errores IRRECUPERABLES

PROGRAMACIÓN DEFENSIVA

14.1.2009 53

índice



ejercicio 1

•  crear un método que lanza una Excep5on dentro de un bloque try, pasándole un texto

•  capture la Excep5on e imprima el mensaje

•  añada un finally e imprima un mensaje para demostrar que se ha ejecutado

1.12.2009 54

ejercicio 2

•  cree una excepción propia derivada de Excep5on, pasándole un texto

•  escriba un bloque try que lance la excepción, la capture e imprima el texto

1.12.2009 55

ejercicio 3

•  usando un método que lee un número –  double leeNumero()

•  y una función que puede –  double f(double n) throws Excep@on

•  escriba un bucle que lee números y se los pasa a f(n) hasta que no se lanza una excepción

1.12.2009 56

ejercicio

•  escriba una excepción ME1 propia que deriva de Excep@on

•  escriba una excepción ME2 propia que deriva de ME1

•  escriba un bloque try que captura de forma diferenciada –  NullPointerExcep@on –  otras Run@meExcep@on – ME1 y ME2

–  otras Excep@on

1.12.2009 57

ejercicio

•  cree una excepción no chequeada que admita en su constructor otra excepción para ocultarla –  constructor: Envoltorio(Excepcion e) –  geCer: Excep@on getExcep@on()

•  úsela para 1.  envolver una excepción, 2.  sacarla sin chequear 3.  resucitarla más tarde, cuando interese

1.12.2009 58

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