Paradigmas de Linguagens de Programação - Tratamento de Exceções

Prof. Adriano Teixeira de Souza

Sistemas de tratamento de exceções Exceções em Java

Componentes podem ter problemas durante a execução e reagir como: ◦ terminar o programa; ◦ retornar um valor de erro indicando falha; ◦ retornar e ignorar o problema; ◦ chamar uma função para tratar o erro, etc...

Problemas: erros e exceções ◦ representam situações anormais (exceções) ou inválidas

(erros) durante o processo de execução

Componentes robustos: tentam sanar os problemas

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Os problemas comuns de execução: ◦ falha na aquisição de um recurso (new, open..) ◦ tentativa de fazer algo impossível (divisão por zero,

índice inválido..) ◦ outras condições inválidas (lista vazia, overflow..)

objeto.metodo() método() dados

classe

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Premissas: ◦ Possíveis problemas de execução de um método podem

ser antecipados pelo programador ◦ Situações de erro podem ser revertidas

Solução ideal ◦ tratamento de problemas separado do código normal ◦ Mecanismo: sistemas de tratamento de exceções (STE)

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Mecanismos oferecidos pela LP

Um STE deve ser capaz de : ◦ detectar a ocorrência de uma situação anormal de

processamento

◦ identificar o tipo de ocorrência e enviar um sinal ao programa (disparar uma exceção)

◦ capturar a exceção em algum ponto do programa

◦ tratar uma exceção em algum ponto do programa (ativar tratador)

disparar detectar capturar tratar

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Exceções podem ser disparadas de duas maneiras: ◦ Implicitamente, pelo ambiente operacional

o ambiente de execução não consegue executar um comando em um programa

◦ Explicitamente, pelo programa uma função do programa não consegue prosseguir a

execução

disparar detectar capturar tratar

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public class Zero {

public static void main ( String[] args){

int numerador = 10;

int denominador = 0;

System.out.println(numerador/denominador);

} // main

} // Zero mensagem

do JRE

execução: java.lang.ArithmeticException: / by zero at Zero.main(Zero.java:xx)

xx: número da linha do arquivo fonte onde ocorreu o erro

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comandos que podem disparar exceções

disparar detectar capturar tratar

Indicação da região do programa que deve ser monitorada pelo sistema de tratamento de exceções

Sintaxe: try {<bloco de comandos>}

Exemplo:

try { num= Integer.parseInt(stdin.readLine()); valido = true; }

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Um comando catch tem as seguintes funções:

capturar um (determinado) tipo de exceção

implementar um tratador para aquele tipo de exceção

Sintaxe: catch(<tipo><arg>){<comandos>}

Exemplo:

catch (NumberFormatException exc) { System.out.println(“Entrada invalida. Digite outra”); }

disparar detectar capturar tratar

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try {

num= Integer.parseInt(stdin.readLine());

valido = true;

}

catch (NumberFormatException exc) {

System.out.println(“Entrada invalida. Digite outra”);

}

catch (IOException exc) {

System.out.println(“Problema de entrada. Terminando!”);

System.exit(0);

}

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Exceções são objetos, instâncias de alguma sub-classe de java.lang.Throwable ◦ podem conter dados ◦ podem definir métodos

Um dos dados é um String inicializado em tempo de criação do objeto, consultado por ◦ Throwable.getMessage()

Throwable tem duas sub-classes: Error e Exception. ◦ Exceptions: podem ser capturadas e tratadas ◦ Errors: correspondem a problemas mais graves, que não

podem ser recuperados

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Instâncias da classe Error e suas extensões ◦ correspondem a problemas mais graves ocorridos no

ambiente de execução ◦ conhecidas como exceções não-verificadas

Instâncias da classe Exception e suas extensões ◦ podem ser tratadas localmente ◦ conhecidas como exceções verificadas: o compilador

“verifica” antes da execução do programa ◦ comandos que disparam exceções verificadas devem ser

colocados em um bloco try

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Exception: hierarquia de exceções

Exception java.lang

IOException java.io

Runtime Exception

NumberFormat Exception

contexto: java.lang.Object |

java.lang.Throwable | java.lang.Exception

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unidade de chamada

unidade de execução

tratador de exceção

Tratar exceções cria um fluxo de controle separado do fluxo normal de execução

Abordagens: ◦ tratar a exceção onde ela ocorre ( local) ◦ tratar a exceção em outro ponto do programa

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comando anterior;

try {

num= Integer.parseInt(stdin.readLine());

valido = true;

}

catch (NumberFormatException exc) {

System.out.println(“Entrada invalida. Digite outra”);

}

catch (IOException exc) {

System.out.println(“Problema de entrada. Terminando!”);

System.exit(0);

}

comando posterior;

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comando anterior;

try {

num= Integer.parseInt(stdin.readLine());

valido = true;

}

catch (NumberFormatException exc) {

System.out.println(“Entrada invalida. Digite outra”);

}

catch (IOException exc) {

System.out.println(“Problema de entrada. Terminando!”);

System.exit(0);

}

comando posterior;

OU

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• Modelos de implementação

Término: após a execução do tratador de exceção,

a unidade onde ocorreu o erro é terminada

Continuação: após a execução do tratador de exceção,

a unidade continua a sua execução

objeto.metodo() método()

dados

chamada execução

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tratador local tratador no requisitante

Hipótese 1:

- B acusa erro e termina a

execução

- A captura o erro e trata a

exceção

Hipótese 2:

- B faz tratamento local

de erro

- Caso não consiga recuperar

o erro, recai na Hipótese 1

objeto.metodo() método()

dados

A: chamada B: execução

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Para buscar o tratador de exceção: ◦ percorre a ‘cadeia’ de ativações, a partir do ambiente

local (pilha de execução)

◦ durante o caminho, são destruídos os objetos criados nos ambientes percorridos (retira da pilha de execução)

◦ se não for encontrado um tratador a exceção a exceção chega ao método main, que termina o programa

main()

m1()

m2()

Ver: método printStackTrace()

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Sinal emitido pelo programa com a indicação da ocorrência de uma exceção ◦ if (…problema…)

throw new IOException( );

Instanciação a partir de uma classe ◦ throw new <classe()> ◦ Exemplo: if (t==null) throw new NullPointerException();

Objeto já instanciado ◦ throw <objeto>

◦ Exception problema = new Exception (“Alerta!”);

◦ Exemplo:.... throw problema; ...

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Considerando que: ◦ a unidade de execução pode detectar problemas mas

geralmente não sabe como tratá-lo ◦ a unidade requisitante não pode detectar problemas

mas geralmente sabe como tratá-los ◦ é conveniente saber quais são as exceções que um

método pode disparar para providenciar um tratador

Cláusula throws : usada no cabeçalho de um método para indicar que ele propaga a exceção

Exemplo: ◦ public Integer(String s) throws NumberFormatException

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Para forçar a ocorrência de uma exceção, utiliza-se a palavra reservada throw (no singular)

public void metodo1( ) {

try {

metodo2( );

} catch (IOException e) { System.err.println(e); }

}

public void metodo2( ) throws IOException {

if (…problema…)

throw new IOException( );

}

throws (plural) propaga exceção

import java.io.*;

public class simplesIO {

static BufferedReader stdin=new BufferedReader

(new InputStreamReader(System.in));

public static void saida(String ms){

System.out.print (ms);

}

public static String entrada() throws IOException{

return stdin.readLine();

}

public static void linha(){

System.out.println();

}

}//simplesIO

// exemplo de chamada:

try{linha=entrada();}

catch(IOException e){}

public String readLine() throws IOException

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import java.io.*;

public class simplesIO {

static BufferedReader stdin=new BufferedReader

(new InputStreamReader(System.in));

public static void saida(String ms){

System.out.print (ms);}

public static String entrada(){

try { String lin= stdin.readLine();

return lin;

} catch(IOException){// tratar aqui}

}

public static void linha(){

System.out.println();

}

}//simplesIO

// exemplo de chamada:

linha=entrada();

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Exceções definidas pelo usuário

Exception java.lang

IOException java.io

RunTime Exception

NumberFormat Exception

Minha Exception

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// dispara e propaga exceção

void metodo() throws TempExc {

throw new TempExc();

}

// definição da exceção

class TempExc extends Exception{

public TempExc () { super(); } // executa Exception()

public TempExc (String s) {System.out.println(s + "\n");}

}

try{ metodo();}

catch(TempExc e){

}

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try { .... }

catch (Tipo1 exc) { .....}

catch (Tipo2 exc) {......}

finally {<bloco de comandos>} A cláusula finally ◦ é utilizada para forçar a execução de um bloco de

código ◦ associada a um bloco try ◦ pode ser utilizada com ou sem o bloco catch

A cláusula finally é executada nas seguintes condições: ◦ fim normal do método ◦ devido a uma instrução return ou break ◦ caso uma exceção tenha sido gerada

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Dado o seguinte enunciado: Escreva um programa em JAVA que recebe dois strings, S1 e S2 e um número N pela linha de comando e imprima:

◦ Os N primeiros caracteres do String S1 separados por um “-”;

◦ Os N primeiros caracteres do String S1 de traz para diante;

◦ Os N primeiros caracteres do String S2 separados por um “-”;

◦ Os N primeiros caracteres do String S2 de traz para diante.

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public class TestaExceptions{

static public void main(String args[]){

String s1,s2;

int n;

s1 = args[0];

s2 = args[1];

n = Integer.parseInt(args[2]);

ImpString.impSep(s1,n);

ImpString.impInv(s1,n);

ImpString.impSep(s2,n);

ImpString.impInv(s2,n);

}

}

class ImpString {

public static void impSep(String str,int n){

String aux = "";

for(int i=0; i<n; i++){

aux = aux + str.charAt(i);

if (i < n-1) aux = aux + '-';

}

System.out.println(aux);

}

public static void impInv(String str,int n){

String aux = "";

for(int i=n-1; i>=0; i--)

aux = aux + str.charAt(i);

System.out.println(aux);

} }

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A solução anterior está correta se: ◦ O usuário informar os 3 parâmetros na linha de

comando;

◦ O terceiro parâmetro for um número;

◦ O valor de N for menor ou igual ao comprimento dos strings informados;

O tratamento de situações de erro é fundamental em aplicações reais !

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Exemplo:

Entrada: Teste exceções 4 Saída: T-e-s-t tseT e-x-c-e ecxe

Entrada: Teste exceções 10 Saída: java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: String index out of range: 5

Entrada: Teste Teste Teste Saída: java.lang.NumberFormatException: Teste

Entrada: Teste Saída: java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: 1

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public class TestaExceptions{ static public boolean intOk(String s){ for(int i=0; i<s.length(); i++) if (Character.isDigit(s.charAt(i)) == false) return(false); return(true); } public static void main(String args[]){ String s1,s2; int n; if (args.length != 3){ System.out.println("Sintaxe: <string> <string> <int>"); System.exit(0); } if (intOk(args[2]) == false){ System.out.println("O terceiro parâmetro deve ser um inteiro"); System.exit(0); }

(continua...)

Código normal entrelaçado com código excepcional: acrescentou 14 linhas executáveis

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(...continua) s1 = args[0]; s2 = args[1]; n = Integer.parseInt(args[2]);

if (n < s1.length()){

ImpString.impSep(s1,n);

ImpString.impInv(s1,n);

}

else System.out.println("O valor de n é maior que o tamanho de S1");

if (n < s2.length()){

ImpString.impSep(s2,n);

ImpString.impInv(s2,n);

}

else System.out.println("O valor de n é maior que o tamanho de S2");

}

}

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public class TestaExceptions{

static public void main(String args[]){

String s1="";

String s2="";

int n=0;

try{

s1 = args[0];

s2 = args[1];

n = Integer.parseInt(args[2]);

}

catch(Exception e){

System.out.println("Sintaxe: <string> <string> <int>");

System.exit(0);

}

try{

ImpString.impSep(s1,n);

ImpString.impInv(s1,n);

ImpString.impSep(s2,n);

ImpString.impInv(s2,n);

}

catch(Exception e){

System.out.println("O valor de N é

maior que S1 ou S2");

System.exit(0);

}

}

}

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public class TestaExceptions{

static public void main(String

args[]){

String s1="";

String s2="";

int n=0;

try{

s1 = args[0];

s2 = args[1];

n = Integer.parseInt(args[2]);

ImpString.impSep(s1,n);

ImpString.impInv(s1,n);

ImpString.impSep(s2,n);

ImpString.impInv(s2,n);

}

catch(NumberFormatException e){

System.out.println("O terceiro argumento deve

ser um int");

} catch(IndexOutOfBoundsException e){

System.out.println("Sintaxe: <string> <string>

<int>");

} catch (Exception e){

System.out.println("O valor de N é maior que S1

ou S2");

}finally{

System.out.println(”Sempre passa por aqui !!"); }

}

}

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class MinhaExcecao extends Exception{

private int val;

public MinhaExcecao(int n){

super("Minha excecao: valor de val="+n);

val = n;

}

public int getVal(){ return(val); }

}

class ImpString {

public static void impSep(String str,int n) throws MinhaExcecao{

String aux = "";

if (n == 0) throw(new MinhaExcecao(n));

for(int i=0; i<n; i++){

aux = aux + str.charAt(i);

if (i < n-1) aux = aux + '-';

}

System.out.println(aux);

}

(continua...)

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public static void impInv(String str,int n){

String aux = "";

for(int i=n-1; i>=0; i--)

aux = aux + str.charAt(i);

System.out.println(aux);

} }

public class TestaExceptions{

static public void main(String args[]){

String s1="";

String s2="";

int n=0;

try{

s1 = args[0];

s2 = args[1];

n = Integer.parseInt(args[2]);

ImpString.impSep(s1,n);

ImpString.impInv(s1,n);

ImpString.impSep(s2,n);

ImpString.impInv(s2,n);

} (continua...)

Prof. Adriano Teixeira de Souza

(...continua)

catch(NumberFormatException e){

System.out.println("O terceiro argumento deve ser um int");

}

catch(IndexOutOfBoundsException e){

System.out.println("Sintaxe: <string> <string> <int>");

}

catch(MinhaExcecao e){

System.out.println(e.getMessage());

int x = e.getVal();

}

catch(Exception e){

System.out.println("O valor de N é maior que S1 ou S2");

}

finally{

System.out.println("É obrigado a passar por aqui");

} } }

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