Spec-Zone .ru спецификации, руководства, описания, API

ГЛАВА 11

Исключения

Когда программа нарушает семантические ограничения языка программирования Java, виртуальная машина Java сигнализирует эту ошибку к программе как исключение. Примером такого нарушения является попытка индексировать вне границ массива. Некоторые языки программирования и их реализации реагируют на такие ошибки, безапелляционно завершая программу; другие языки программирования позволяют реализации реагировать произвольным или непредсказуемым способом. Ни один из этих подходов не является совместимым с целями проекта платформы Java: обеспечить мобильность и устойчивость. Вместо этого язык программирования Java определяет, что исключение будет выдано, когда семантические ограничения будут нарушены и вызовут нелокальную передачу управления от точки, где исключение произошло с точкой, которая может быть определена программистом. Исключение, как говорят, выдается от точки, где это произошло и, как говорят, поймано в точке, которой передается управление.

Программы могут также выдать исключения явно, используя throw операторы (§14.18).

Явное использование throw операторы обеспечивают альтернативу старомодному стилю условий ошибки из-за неправильного обращения, возвращая забавные значения, такие как целочисленное значение -1 где отрицательная величина обычно не ожидалась бы. Опыт показывает, что слишком часто такие забавные значения игнорируются или не проверяются на вызывающими сторонами, приводя к программам, которые не устойчивы, показывают нежелательное поведение, или обоих.

Механизм исключения платформы Java интегрируется с ее моделью синхронизации (§17), так, чтобы блокировки были выпущены как synchronized операторы (§14.19) и вызовы synchronized методы (§8.4.3.6, §15.12) завершаются резко.

Эта глава описывает различные причины исключений (§11.1). Это детализирует, как исключения проверяются во время компиляции (§11.2) и обрабатываются во время выполнения (§11.3). Подробному примеру (§11.4) тогда следует объяснение иерархии исключения (§11.5).

11.1 Причины Исключений

• Аварийное условие выполнения было синхронно обнаружено виртуальной машиной Java. Такие условия возникают потому что:
  • оценка выражения нарушает нормальную семантику языка, такого как целочисленный дележ нулем, как получено в итоге в §15.6
  • ошибка происходит в загрузке или соединении части программы (§12.2, §12.3)
  • некоторое ограничение на ресурс превышается, такие как использование слишком большого количества памяти

  Эти исключения не выдаются в произвольной точке в программе, а скорее в точке, где они определяются как возможный результат выполнения оператора или вычисления выражения.

• A throw оператор (§14.18) выполнялся.
• Асинхронное исключение произошло также потому что:
  • (осуждаемый) метод stop из класса Thread был вызван
  • внутренняя ошибка произошла в виртуальной машине (§11.5.2)

11.2 Время компиляции Проверяя Исключений

Классы исключений непроверенные являются классом RuntimeException и его подклассы, и класс Error и его подклассы. Все другие классы исключений являются проверенными классами исключений. API Java определяет много классов исключений, оба проверенные и непроверенные. Дополнительные классы исключений, оба проверенные и непроверенные, могут быть объявлены программистами. См. §11.5 для описания иерархии класса исключений и некоторые из классов исключений, определенных API Java и виртуальной машиной Java.

Проверенные классы исключений, названные в throws пункт является частью контракта между конструктором и пользователем метода или конструктором. throws пункт метода переопределения, возможно, не определяет, что этот метод приведет к выдаче любого проверенного исключения, которое переопределенный метод не разрешается throws пункт, чтобы бросить. Когда интерфейсы включаются, больше чем одно объявление метода может быть переопределено единственным объявлением переопределения. В этом случае у объявления переопределения должен быть a throws пункт, который является совместимым со всеми переопределенными объявлениями (§9.4).

Мы говорим, что оператор или выражение могут бросить проверенный тип E исключения, если, согласно правилам, данным ниже, выполнение оператора или выражения может привести к исключению бросаемого типа E.

11.2.1 Анализ исключения Выражений

• Метод, который будет вызван, имеет Основную форму. Идентификатор и Основное выражение могут бросить E; или
• Некоторое выражение списка параметров может бросить E; или
• E перечисляется в пункте бросков типа метода, который вызывается.

• Выражение является квалифицированным выражением создания экземпляра класса, и выражение квалификации может бросить E; или
• Некоторое выражение списка параметров может бросить E; или
• E перечисляется в пункте бросков типа конструктора, который вызывается; или
• Выражение создания экземпляра класса включает ClassBody, и некоторая instnance основная переменная инициализатора или выражение инициализатора переменной экземпляра в ClassBody могут бросить E.

11.2.2 Анализ исключения Операторов

Явный оператор вызова конструктора может бросить эквивалентность типа E исключения также:

• Некоторое подвыражение списка параметров вызова конструктора может бросить E; или
• E объявляется в пункте бросков конструктора, который вызывается.

• try блок может бросить E, и E не присваиваем любому catch параметр try оператор и любой нет finally блок присутствует или finally блок может обычно завершаться; или
• Некоторые catch блок try оператор может бросить E и любого нет finally блок присутствует или finally блок может обычно завершаться; или
• A finally блок присутствует и может бросить E.

11.2.3 Проверка исключения

• E является проверенным типом исключения
• E не является подтипом некоторого типа, объявленного в пункте бросков метода или конструктора.

Это - ошибка времени компиляции, если инициализатор переменной экземпляра именованного класса может выдать проверенное исключение, если то исключение или один из его супертипов явно не объявляются в пункте бросков каждого конструктора его класса, и у класса есть по крайней мере один явно объявленный конструктор. Инициализатор переменной экземпляра в анонимном классе (§15.9.5) может выдать любые исключения.

Это - ошибка времени компиляции если a catch выгоды пункта проверенный тип E1 исключения, но там не существует никакой проверенный тип E2 исключения так, что все следующее, содержат:

• E2 <: E1
• try блок, соответствующий catch пункт может бросить E2
• Нет предшествование catch блок немедленного включения try оператор ловит E2 или супертип E2.

11.2.4 Почему Ошибки Не Проверяются

11.2.5 Почему Исключения на этапе выполнения Не Проверяются

Например, определенный код мог бы реализовать круговую структуру данных, которая, конструкцией, никогда не может включать null ссылки; программист может тогда быть уверенным это a NullPointerException не может произойти, но для компилятора было бы трудно доказать это. Технология доказательства теорем, которая необходима, чтобы установить такие глобальные свойства структур данных, выходит за рамки этой спецификации.

11.3 Обработка Исключения

Оператор или выражение динамически включаются a catch пункт, если это появляется в пределах try блок try оператор которого catch пункт является частью, или если вызывающая сторона оператора или выражения динамически включается catch пункт.

Вызывающая сторона оператора или выражения зависит от того, где это происходит:

• Если в пределах метода, то вызывающая сторона является выражением вызова метода (§15.12), который выполнялся, чтобы заставить метод быть вызванным.
• Если в пределах конструктора или инициализатора экземпляра или инициализатора для переменной экземпляра, то вызывающая сторона является выражением создания экземпляра класса (§15.9) или вызов метода newInstance это выполнялось, чтобы заставить объект создаваться.
• Если в пределах статического инициализатора или инициализатора для a static переменная, тогда вызывающая сторона является выражением, которое использовало класс или интерфейс, чтобы заставить это быть инициализированным.

Передача управления, которая происходит, когда исключение выдается причины резкое завершение выражений (§15.6) и операторы (§14.1) до a catch с пунктом встречаются, который может обработать исключение; выполнение тогда продолжается, выполняя блок этого catch пункт. Код, который вызвал исключение, никогда не возобновляется.

Если нет catch пункт, обрабатывающий исключение, может быть найден, тогда текущий поток (поток, который встречался, исключение) завершается, но только в конце концов finally пункты были выполнены и метод uncaughtException был вызван для ThreadGroup это - родитель текущего потока.

В ситуациях, где это является требуемым, чтобы гарантировать, что один блок кода всегда выполняется за другим, даже если тот другой блок кода завершается резко, a try оператор с a finally пункт (§14.20.2) может использоваться.

Точные правила для резкого завершения и для ловли исключений определяются подробно со спецификацией каждого оператора в §14 и для выражений в §15 (особенно §15.6).

11.3.1 Исключения Точны

11.3.2 Обработка Асинхронных Исключений

Надлежащее понимание семантики асинхронных исключений необходимо, если высококачественный машинный код должен быть сгенерирован.

Асинхронные исключения редки. Они происходят только в результате:

• Вызов stop методы класса Thread или ThreadGroup
• Внутренняя ошибка (§11.5.2) в виртуальной машине Java

Платформа Java разрешает небольшому, но ограниченному количеству выполнения происходить прежде, чем асинхронное исключение будет выдано. Этой задержке разрешают позволить оптимизированному коду обнаруживать и выдавать эти исключения в точках, где это практично, чтобы обработать их, повинуясь семантике языка программирования Java.

Простая реализация могла бы опросить относительно асинхронных исключений в точке каждой инструкции передачи управления. Так как у программы есть конечный размер, это обеспечивает привязанный полная задержка обнаружения асинхронного исключения. Так как никакое асинхронное исключение не произойдет между передачами управления, у генератора кода есть некоторая гибкость, чтобы переупорядочить вычисление между передачами управления для большей производительности.

Бумага, Опрашивающая Эффективно на Аппаратных средствах Запаса Марком Фили, Proc. Конференция 1993 года по Функциональному программированию и Архитектуре ЭВМ, Копенгагену, Дания, стр 179-187, рекомендуется как дальнейшее чтение.

Как все исключения, асинхронные исключения точны (§11.3.1).

11.4 Пример Исключений

class TestException extends Exception {
	TestException() { super(); }
	TestException(String s) { super(s); }
}
class Test {
	public static void main(String[] args) {
		for (String arg :args) {
			try {
				thrower(arg);
				System.out.println("Test \"" + arg +
					"\" didn't throw an exception");
			} catch (Exception e) {
				System.out.println("Test \"" + arg +
					"\" threw a " + e.getClass() +
					"\n        with message: " + e.getMessage());
			}
		}
	}
	static int thrower(String s) throws TestException {
		try {
			if (s.equals("divide")) {
				int i = 0;
				return i/i;
			}
			if (s.equals("null")) {
				s = null;
				return s.length();
			}
			if (s.equals("test"))
				throw new TestException("Test message");
			return 0;
		} finally {
			System.out.println("[thrower(\"" + s +
					"\") done]");
		}
	}
}

divide null not test

[thrower("divide") done]
Test "divide" threw a class java.lang.ArithmeticException
        with message: / by zero
[thrower("null") done]
Test "null" threw a class java.lang.NullPointerException
        with message: null
[thrower("not") done]
Test "not" didn't throw an exception
[thrower("test") done]
Test "test" threw a class TestException
        with message: Test message

Этот пример объявляет класс исключений TestException. main метод класса Test вызывает thrower метод четыре раза, заставляя исключения быть брошенным три из этих четырех раз. try оператор в методе main выгоды каждое исключение, что thrower броски. Ли вызов thrower завершается обычно или резко, сообщение печатается, описывая, что произошло.

Объявление метода thrower должен иметь a throws пункт, потому что это может бросить экземпляры TestException, который является проверенным классом исключений (§11.2). Ошибка времени компиляции произошла бы если throws пункт был опущен.

Заметьте что finally пункт выполняется на каждом вызове thrower, происходит ли исключение, как показано"[thrower(...) сделанный]" вывод, который происходит для каждого вызова.

11.5 Иерархия Исключения

Программы могут использовать существующие ранее классы исключений в throw операторы, или определяют дополнительные классы исключений, как подклассы Throwable или любого из его подклассов, как соответствующий. Чтобы использовать в своих интересах время компиляции платформы Java, проверяя на обработчики исключений, это типично, чтобы определить самые новые классы исключений как проверенные классы исключений, определенно как подклассы Exception это не подклассы RuntimeException.

Класс Error и его подклассы являются исключениями, с которых обычные программы, как обычно ожидают, не восстановятся. См. спецификацию API Java для подробного описания иерархии исключения.

Класс Error отдельный подкласс Throwable, отличный от Exception в иерархии классов, чтобы позволить программам использовать идиому:

} catch (Exception e) {

11.5.1 Загрузка и Ошибки Редактирования

• Процесс загрузки описывается в §12.2.
• Процесс соединения описывается в §12.3.
• Процесс проверки класса описывается в §12.3.1.
• Процесс подготовки к классу описывается в §12.3.2.
• Процесс инициализации класса описывается в §12.4.

11.5.2 Ошибки Виртуальной машины

Содержание | Предыдущий | Следующий | Индекс

Спецификация языка Java Третий Выпуск

Авторское право © 1996-2005 Sun Microsystems, Inc. Все права защищены
Пожалуйста, отправьте любые комментарии или исправления через нашу форму обратной связи