Exceptions em Java Leonardo Freitas 21-7819-2047 e 21-9653-4620 lfreitas@bcc.ic.uff.br...

Exceptions em Java

Exceptions em Java

Leonardo Freitas

21-7819-2047 e 21-9653-4620

lfreitas@bcc.ic.uff.br

leonardofreitas@vm.uff.br

Exceptions em Java

Reflexão

"A mente que se abre a uma nova idéia jamais voltará ao seu tamanho original." Albert Einstein

- A vida é um eterno aprendizado

- Ninguém é o dono da verdade

- Seja crítico

- Nunca desista

Exceptions em Java

Exceptions em Java - Agenda

•A estrutura try catch finally

•Hierarquia de exceções

•Definindo melhor exceções

•Introdução

•Vantagens da manipulação de exceções

•Manipulando uma hierarquia inteira de exceções

•Correspondência de exceções

•Declaração de exceções e a interface pública

•Por que objetos do tipo error não são simplesmente do tipo exception

•Relançando a mesma exceção

•De onde vêm as exceções

•Exceções lançadas pela JVM

•Exceções lançadas programaticamente

•Resumão de BOAS PRÁTICAS

Exceptions em Java

Introdução

• Um velho axioma relacionado ao desenvolvimento de softwares diz que 80% do trabalho (esforço necessário para identificar e manipular erros) são usados em 20% do tempo

• Na programação estruturada, desenvolver programas que lidam com erros é monótono e transforma o código-fonte do aplicativo em um emaranhado confuso.

• Na programação orientada a objetos, aqui especificamente na Linguagem Java, existe um mecanismo sofisticado para manipulação de erros que produz códigos de manipulação eficientes e organizados: a manipulação de exceções.

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Introdução

•Definição simples de exceção: condição excepcional que altera o fluxo normal do programa

•Algumas causas: falhas de hardware, exaustão de recursos e erros diversos

• Nomenclatura: quando um evento excepcional ocorre em Java, diz-se que uma exceção será lançada. O código que é responsável por fazer algo com a exceção é chamado de manipulador de exceções, que captura a exceção lançada.

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Vantagens da manipulação de exceções

•Fácil detecção de erros sem a escrita de um código especial para testar valores retornados;

• Permite manter um código de manipulação de exceções nitidamente separado do código que gerará a exceção

• Permite que o mesmo código de manipulação de exceções lide com as diferentes exceções possíveis.

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A palavra chave try indica um bloco de código no qual possam ocorrer exceções (região protegida);

As estrutura try catch finally

Uma ou mais cláusulas catch associarão uma exceção específica (ou classe de) a um bloco de código que a manipulará

finally é o bloco apropriado para a limpeza depois da execução do código no bloco try (por exemplo, para fechar um arquivo ou liberar um socket*)

* Especificamente em computação, um soquete pode ser usado em ligações de redes de computadores para um fim de um elo bidirecional de comunicação entre dois processos. A interface padronizada de soquetes surgiu originalmente no sistema operacional Unix BSD (Berkeley Software Distribution); portanto, eles são muitas vezes chamados de Berkeley Sockets. É também uma abstração computacional que mapeia diretamente a uma porta de transporte (TCP ou UDP) e mais um endereço de rede. Com esse conceito é possível identificar unicamente um aplicativo ou servidor na rede de comunicação IP.

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Exemplo de try catch

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Exemplo de try catch

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Exemplo de try catch finally

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Exemplo de try catch finally

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Exemplo prático de try catch finally (sem tratamento)

Output

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Exemplo prático de try catch finally (revisado)

Output

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Definindo melhor exceções

• Em Java, tudo que não for um tipo primitivo deve ser um objeto (inclusive as exceções)

• Toda exceção é a instância de uma classe que possui a classe Exception em sua hierarquia de herança. Em outras palavras, as exceções são sempre alguma subclasse de java.lang.Exception

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• Exemplo de exceção:

• Neste exemplo, e é a instância de uma classe chamada resumidamente de ArrayIndexOutOfBoundsException. Como ocorreria com qualquer outro objeto, seus métodos podem ser chamados.

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Hierarquia de exceções

• Error: situações incomuns que não são causadas por erros no programa e indicam eventos que não ocorreriam normalmente durante sua execução (exemplo: a JVM ficar sem espaço na memória). Geralmente os aplicativos não conseguem se recuperar de um erro, portanto não precisamos manipulá-los.

• Erros tecnicamente não são exceções, pois não derivam da classe exception

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Hierarquia de exceções

• A classe throwable fornece aos seus descendentes alguns métodos úteis em manipuladores de exceções.

• O método printStackTrace(), por exemplo, exibe o rastreamento de pilha do local onde a execução ocorreu, através do processo chamado de desenrolamento de pilha.

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Manipulando uma hierarquia inteira de exceções

• Se a classe especificada na cláusula catch tiver subclasses, qualquer objeto de exceção com subclasses da classe especificada também será capturado

• Exemplo: IndexOutOfBoundsException

• ArrayIndexOutOfBoundsException

• StringIndexOutOfBoundsException

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Correspondência de exceções

• Propagação top-down na pilha de camadas.

• Exemplo:

• Não funciona, pois há possíveis exceções derivadas de IOException que não foram tratadas (por exemplo EOFException)

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• Agora sim, IOException abrange todas as exceções que podem ocorrer na região protegida:

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Correspondência de exceções

• Manipuladores de exceções mais específicos devem sempre ser inseridos acima dos de exceções gerais

• Para exceções que sejam irmãs na hierarquia de classes, a ordem não importa

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Correspondência de exceções

• Exemplo prático:

• Compila?

• Compila?

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Correspondência de exceções

• Exemplo prático:

• Compila!

• Não Compila!

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Declaração de exceções e a interface pública• Assim como um método precisa especificar que tipo e quantos argumentos aceitará e o que será retornado, as exceções que um método pode lançar devem ser declaradas (a menos que sejam subclasses de RuntimeException)

RuntimeException hierarchy

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Declaração de exceções e a interface pública Exceptions hierarchy

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Declaração de exceções e a interface pública•A palavra-chave throws é usada da forma descrita a seguir para listar as exceções que um método pode lançar:

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Declaração de exceções e a interface pública

• O compilador não verifica declarações de classes derivadas de RuntimeException

• Só por que o método declara que lança uma exceção não significa que sempre o fará. Ele apenas informa que pode fazê-lo

• Se você declarar a exceção que seu método capturará de outro método e não fornecer um bloco try/catch para ele, então o método propagará a exceção de volta para o método que o chamou e ela será capturada ou continuará a ser transferida através do fluxo, para ser manipulada por um método mais abaixo na pilha

• Qualquer método que puder lançar uma exceção, inclusive os métodos que estiverem apenas transferindo uma exceção para o próximo método da pilha, também devem declará-la (a menos que ela seja uma subclasse de RuntimeException)

• Observações bem importantes:

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Declaração de exceções e a interface pública

• Requisito “Tratar ou declarar” (ou “Capturar ou declarar”):

•“Todo método deve ou tratar todas as exceções verificadas, fornecendo uma cláusula catch, ou então listar cada exceção verificada que não tiver recebido tratamento como uma exceção lançada”

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Declaração de exceções e a interface pública

• Exemplo:

•Problema: O método doMore() lança uma exceção verificada, mas não a declara!

• Se declararmos o método doStuff() ainda apresentará problemas, porque ele também precisa declarar a exceção IOException, a menos que a manipule por meio do fornecimento de um bloco try/catch, com uma cláusula catch que possa tratar a exceção IOException

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Declaração de exceções e a interface pública

• Voltando às exceções RuntimeException:

• Como vimos, um objeto do tipo RuntimeException pode ser lançado de qualquer método sem ser especificado como parte da interface pública do método (e sem a necessidade de um manipulador)

• Mesmo se um método declarar realmente uma exceção RuntimeException, o método que o chamar não será obrigado a manipulá-la ou declará-la (pois ela faz parte das unchecked exceptions)

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Declaração de exceções e a interface pública

• As exceções RuntimeException, Error e todos os seus subtipos são unchecked exceptions e as unchecked exceptions não precisam ser especificadas ou manipuladas.

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Declaração de exceções e a interface pública

• Vejamos uma checked exception na prática:

• Vamos examinar myMethod1(). Já que a exceção EOFException é subclasse de IOException, que, por sua vez, é subclasse de Exception, ela será verificada e deve ser declarada como uma exceção que pode ser lançada por esse método.

• Agora, de onde realmente virá a exceção? A interface pública do myMethod2() declara que uma exceção desse tipo pode ser lançada. Se ele realmente lançará a exceção ou chamará um outro método para lançá-la, não tem importância. Apenas sabemos que temos de capturar a exceção ou declarar que a lançamos.

• O método myMethod1() portanto não captura a exceção, ele declara que a lançará.

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Declaração de exceções e a interface pública

• Atenção: Um códigos com um método que lance uma checked exception sem capturá-la em algum local não compila!!

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Declaração de exceções e a interface pública

• Agora uma unchecked exception:

• NullPointerException é derivada de RuntimeException, logo é unchecked e não precisará ser declarada (como no caso).

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Porque objetos do tipo error não são simplesmente do tipo exception

•Objetos do tipo error não são objetos exception, embora representem condições excepcionais

• Apesar de possível, não é comum lançar/capturar objetos do tipo error (como é feito com objetos do tipo exception), pois são exceções da máquina, não do código de programação

• Exemplos:

•Ao receber um objeto OutOfMemoryError a JVM já lutara desesperadamente para tratá-lo, logo não há o que fazer.

•Ao receber um objeto VirtualMachineError o programa já estaria danificado.

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Relançando a mesma exceção• É possível lançar a mesma exceção de acabou de ser capturada em uma cláusula catch

• Exemplo:

• Nesse caso, todas as outras cláusulas catch associadas ao mesmo bloco try serão ignoradas, um bloco finally, se existir, será executado e a exceção será lançada novamente para o método chamador (o próximo método na pilha de camadas)

• Atenção: se você lançar uma checked exception a partir de uma cláusula catch, também terá que declarar essa exceção!!! (Ou seja, terá que manipular e declarar, não manipular ou declarar)

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Relançando a mesma exceção• Este exemplo não é válido:

• Como a exceção foi lançada a partir de uma cláusula catch, é preciso declarar o IOException!!

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De onde vêm as exceções

• Exceções lançadas pela JVM: As exceções ou erros que são ou exclusivos ou mais logicamente lançados pela JVM

• Exceções programáticas: As exceções lançadas explicitamente pelo aplicativo e/ou pelos programadores da API

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Exceções lançadas pela JVM

• Exemplo: NullPointerException

• Neste caso, o programa tenta acessar um objeto usando uma variável de referência com um valor atual null. O compilador não encontra problemas desse tipo antes do tempo de execução.

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Exceções lançadas pela JVM

• Exemplo: StackOverflowException

• Iniciando a pilha de camadas, main chamará o go(), que chamará go(), que chamará go()… não há SO que agüente!!! (Nem o Chuck Norris SO…)

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Exceções lançadas programaticamente

• Relembrando: algo criado por um aplicativo e/ou por um desenvolvedor de API

• Há muito tempo, algum programador escreveu a classe java.lang.Integer (classe Wrapper) e criou métodos como parseInt() e valueOf(). Esse programador decidiu sabiamente que, se um desses métodos recebesse uma String que não pudesse ser convertida em um número, o método deveria lançar uma NumberFormatException.

• O código parcialmente implementado poderia se parecer com o seguinte:

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Exceções lançadas programaticamente

•O desenvolvedor poderia ter usado IllegalArgumentException (lançada quando um método recebe um argumento formatado de forma diferente da que o método espera) para o método parseInt()

• Quando criamos nossas próprias exceções podemos considerá-las como exceções lançadas programaticamente

• Porém, quando há uma hierarquia de exceções, deve-se usar a exceção mais precisa que puder (no caso NumberFormatException extende IllegalArgumentException)

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Resumão de BOAS PRÁTICAS

• try/catch/finally = Use quando a classe for responsável por tratar o dito erro. Se o erro pode ser tratado mais para frente de uma maneira mais comum ao projeto, não utilize.

• throws = Use quando o erro não for de responsabilidade da classe. Ela simplesmente será executada e lançará qualquer erro para ser mais adequadamente tratado em uma classe própria para isso.

• Exemplo: Acessar de várias maneiras um servidor (seja via sockets ou um post ao servlet). Se uma maneira falha, a exception é jogada para frente, a classe tenta da outra maneira e trabalha com o erro gerado.

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RP&P E R G U N T A SP E R G U N T A S

R E S P O S T A SR E S P O S T A S

// Até a próxima!!!!!!!// Até a próxima!!!!!!!