Java throw new error - Исправление ошибок и поиск оптимальных решений проблем

Consider this simple program. The program has two files:

File Vehicle.java

class Vehicle {
    private int speed = 0;
    private int maxSpeed = 100;

    public int getSpeed()
    {
        return speed;
    }

    public int getMaxSpeed()
    {
        return maxSpeed;
    }

    public void speedUp(int increment)
    {
        if(speed + increment > maxSpeed){
            // Throw exception
        }else{
            speed += increment;
        }
    }

    public void speedDown(int decrement)
    {
        if(speed - decrement < 0){
            // Throw exception
        }else{
            speed -= decrement;
        }
    }
}

File HelloWorld.java

public class HelloWorld {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {

        Vehicle v1 = new Vehicle();
        Vehicle v2 = new Vehicle();

            // Do something

            // Print something useful, TODO
        System.out.println(v1.getSpeed());
    }

}

As you can see in the first class, I have added a comment («// throw exception») where I would like to throw an exception. Do I have to define my own class for exceptions or is there some general exception class in Java I can use?

asked Aug 4, 2011 at 13:51

Richard KnopRichard Knop

79.5k148 gold badges390 silver badges547 bronze badges

You could create your own Exception class:

public class InvalidSpeedException extends Exception {

  public InvalidSpeedException(String message){
     super(message);
  }

}

In your code:

throw new InvalidSpeedException("TOO HIGH");

answered Aug 4, 2011 at 13:55

You could use IllegalArgumentException:

public void speedDown(int decrement)
{
    if(speed - decrement < 0){
        throw new IllegalArgumentException("Final speed can not be less than zero");
    }else{
        speed -= decrement;
    }
}

answered Aug 4, 2011 at 13:53

Maurício LinharesMaurício Linhares

39.6k14 gold badges120 silver badges157 bronze badges

Well, there are lots of exceptions to throw, but here is how you throw an exception:

throw new IllegalArgumentException("INVALID");

Also, yes, you can create your own custom exceptions.

A note about exceptions. When you throw an exception (like above) and you catch the exception: the String that you supply in the exception can be accessed throw the getMessage() method.

try{
    methodThatThrowsException();
}catch(IllegalArgumentException e)
{
  e.getMessage();
}

answered Aug 4, 2011 at 13:52

RMTRMT

6,9904 gold badges24 silver badges37 bronze badges

It really depends on what you want to do with that exception after you catch it. If you need to differentiate your exception then you have to create your custom Exception. Otherwise you could just throw new Exception("message goes here");

answered Aug 4, 2011 at 13:54

VladVlad

10.5k2 gold badges34 silver badges38 bronze badges

The simplest way to do it would be something like:

throw new java.lang.Exception();

However, the following lines would be unreachable in your code. So, we have two ways:

Throw a generic exception at the bottom of the method.
Throw a custom exception in case you don’t want to do 1.

answered Nov 30, 2016 at 11:14

Sudip BhandariSudip Bhandari

2,0551 gold badge27 silver badges24 bronze badges

Java has a large number of built-in exceptions for different scenarios.

In this case, you should throw an IllegalArgumentException, since the problem is that the caller passed a bad parameter.

answered Aug 4, 2011 at 13:53

SLaksSLaks

857k175 gold badges1886 silver badges1956 bronze badges

You can define your own exception class extending java.lang.Exception (that’s for a checked exception — these which must be caught), or extending java.lang.RuntimeException — these exceptions does not have to be caught.

The other solution is to review the Java API and finding an appropriate exception describing your situation: in this particular case I think that the best one would be IllegalArgumentException.

answered Aug 4, 2011 at 13:55

omnomnomomnomnom

8,7234 gold badges41 silver badges50 bronze badges

It depends. You can throw a more general exception, or a more specific exception. For simpler methods, more general exceptions are enough. If the method is complex, then, throwing a more specific exception will be reliable.

answered Aug 4, 2011 at 13:56

Источник

Исключения

try
Оператор throw
Оператор throws
Оператор finally
Встроенные исключения Java
Создание собственных классов исключений

Исключение — это нештатная ситуация, ошибка во время выполнения программы. Самый простой пример — деление на ноль. Можно вручную отслеживать возникновение подобных ошибок, а можно воспользоваться специальным механизмом исключений, который упрощает создание больших надёжных программ, уменьшает объём необходимого кода и повышает уверенность в том, что в приложении не будет необработанной ошибки.

В методе, в котором происходит ошибка, создаётся и передаётся специальный объект. Метод может либо обработать исключение самостоятельно, либо пропустить его. В любом случае исключение ловится и обрабатывается. Исключение может появиться благодаря самой системе, либо вы сами можете создать его вручную. Системные исключения возникают при неправильном использовании языка Java или запрещённых приёмов доступа к системе. Ваши собственные исключения обрабатывают специфические ошибки вашей программы.

Вернёмся к примеру с делением. Деление на нуль может предотвратить проверкой соответствующего условия. Но что делать, если знаменатель оказался нулём? Возможно, в контексте вашей задачи известно, как следует поступить в такой ситуации. Но, если нулевой знаменатель возник неожиданно, деление в принципе невозможно, и тогда необходимо возбудить исключение, а не продолжать исполнение программы.

Существует пять ключевых слов, используемых в исключениях: try, catch, throw, throws, finally. Порядок обработки исключений следующий.

Операторы программы, которые вы хотите отслеживать, помещаются в блок try. Если исключение произошло, то оно создаётся и передаётся дальше. Ваш код может перехватить исключение при помощи блока catch и обработать его. Системные исключения автоматически передаются самой системой. Чтобы передать исключение вручную, используется throw. Любое исключение, созданное и передаваемое внутри метода, должно быть указано в его интерфейсе ключевым словом throws. Любой код, который следует выполнить обязательно после завершения блока try, помещается в блок finally

Схематически код выглядит так:


try {
    // блок кода, где отслеживаются ошибки
}
catch (тип_исключения_1 exceptionObject) {
    // обрабатываем ошибку
}
catch (тип_исключения_2 exceptionObject) {
    // обрабатываем ошибку
}
finally {
    // код, который нужно выполнить после завершения блока try
}

Существует специальный класс для исключений Trowable. В него входят два класса Exception и Error.

Класс Exception используется для обработки исключений вашей программой. Вы можете наследоваться от него для создания собственных типов исключений. Для распространённых ошибок уже существует класс RuntimeException, который может обрабатывать деление на ноль или определять ошибочную индексацию массива.

Класс Error служит для обработки ошибок в самом языке Java и на практике вам не придётся иметь с ним дело.

Прежде чем научиться обрабатывать исключения, нам (как и нормальному любопытному коту) хочется посмотреть, а что происходит, если ошибку не обработать. Давайте разделим число котов в вашей квартире на ноль, хотя мы и знаем, что котов на ноль делить нельзя!


int catNumber;
int zero;
catNumber = 1; // у меня один кот
zero = 0; // ноль, он и в Африке ноль
int result = catNumber / zero;

Я поместил код в обработчик щелчка кнопки. Когда система времени выполнения Java обнаруживает попытку деления на ноль, она создаёт объект исключения и передаёт его. Да вот незадача, никто не перехватывает его, хотя это должны были сделать вы. Видя вашу бездеятельность, объект перехватывает стандартный системный обработчик Java, который отличается вредных характером. Он останавливает вашу программу и выводит сообщение об ошибке, которое можно увидеть в журнале LogCat:

Caused by: java.lang.ArithmeticException: divide by zero at ru.alexanderklimov.test.MainActivity.onClick(MainActivity.java:79)

Как видно, созданный объект исключения принадлежит к классу ArithmeticException, далее системный обработчик любезно вывел краткое описание ошибки и место возникновения.

Вряд ли пользователи вашей программы будут довольны, если вы так и оставите обработку ошибки системе. Если программа будет завершаться с такой ошибкой, то скорее всего вашу программу просто удалят. Посмотрим, как мы можем исправить ситуацию.

Поместим проблемный код в блок try, а в блоке catch обработаем исключение.


int catNumber;
int zero;

try { // мониторим код
    catNumber = 1; // у меня один кот
    zero = 0; // ноль, он и в Африке ноль
    int result = catNumber / zero;
    Toast.makeText(this, "Не увидите это сообщение!", Toast.LENGTH_LONG).show();
} catch (ArithmeticException e) {
    Toast.makeText(this, "Нельзя котов делить на ноль!", Toast.LENGTH_LONG).show();
}
Toast.makeText(this, "Жизнь продолжается", Toast.LENGTH_LONG).show();

Теперь программа аварийно не закрывается, так как мы обрабатываем ситуацию с делением на ноль.

В данном случае мы уже знали, к какому классу принадлежит получаемая ошибка, поэтому в блоке catch сразу указали конкретный тип. Обратите внимание, что последний оператор в блоке try не срабатывает, так как ошибка происходит раньше строчкой выше. Далее выполнение передаётся в блок catch, далее выполняются следующие операторы в обычном порядке.

Операторы try и catch работают совместно в паре. Хотя возможны ситуации, когда catch может обрабатывать несколько вложенных операторов try.

Если вы хотите увидеть описание ошибки, то параметр e и поможет увидеть ёго.


catch (ArithmeticException e) {
	Toast.makeText(this, e + ": Нельзя котов делить на ноль!", Toast.LENGTH_LONG).show();
}

По умолчанию, класс Trowable, к которому относится ArithmeticException возвращает строку, содержащую описание исключения. Но вы можете и явно указать метод e.toString.

Несколько исключений

Фрагмент кода может содержать несколько проблемных мест. Например, кроме деления на ноль, возможна ошибка индексации массива. В таком случае вам нужно создать два или более операторов catch для каждого типа исключения. Причём они проверяются по порядку. Если исключение будет обнаружено у первого блока обработки, то он будет выполнен, а остальные проверки пропускаются и выполнение программы продолжается с места, который следует за блоком try/catch.


int catNumber;
int zero;

try { // мониторим код
    catNumber = 1; // у меня один кот
    zero = 1; // ноль, он и в Африке ноль
    int result = catNumber / zero;
    // Создадим массив из трёх котов
    String[] catNames = {"Васька", "Барсик", "Мурзик"};
    catNames[3] = "Рыжик";
    Toast.makeText(this, "Не увидите это сообщение!", Toast.LENGTH_LONG).show();
} catch (ArithmeticException e) {
    Toast.makeText(this, e.toString() + ": Нельзя котов делить на ноль!", Toast.LENGTH_LONG).show();
}
catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
	Toast.makeText(this, "Ошибка: " + e.toString(), Toast.LENGTH_LONG).show();
}
Toast.makeText(this, "Жизнь продолжается", Toast.LENGTH_LONG).show();

В примере мы добавили массив с тремя элементами, но обращаемся к четвёртому элементу, так как забыли, что отсчёт у массива начинается с нуля. Если оставить значение переменной zero равным нулю, то сработает обработка первого исключения деления на ноль, и мы даже не узнаем о существовании второй ошибки. Но допустим, что в результате каких-то вычислений значение переменной стало равно единице. Тогда наше исключение ArithmeticException не сработает. Но сработает новое добавленное исключение ArrayIndexOutOfBoundsException. А дальше всё пойдёт как раньше.

Тут всегда нужно помнить одну особенность. При использовании множественных операторов catch обработчики подклассов исключений должные находиться выше, чем обработчики их суперклассов. Иначе, суперкласс будет перехватывать все исключения, имея большую область перехвата. Иными словами, Exception не должен находиться выше ArithmeticException и ArrayIndexOutOfBoundsException. К счастью, среда разработки сама замечает непорядок и предупреждает вас, что такой порядок не годится. Увидев такую ошибку, попробуйте перенести блок обработки исключений ниже.

Вложенные операторы try

Операторы try могут быть вложенными. Если вложенный оператор try не имеет своего обработчика catch для определения исключения, то идёт поиск обработчика catch у внешнего блока try и т.д. Если подходящий catch не будет найден, то исключение обработает сама система (что никуда не годится).

Оператор throw

Часть исключений может обрабатывать сама система. Но можно создать собственные исключения при помощи оператора throw. Код выглядит так:


throw экземпляр_Throwable

Вам нужно создать экземпляр класса Throwable или его наследников. Получить объект класса Throwable можно в операторе catch или стандартным способом через оператор new.

Мы могли бы написать такой код для кнопки:


Cat cat;

public void onClick(View view) {
    if(cat == null){
        throw new NullPointerException("Котик не инициализирован");
    }
}

Мы объявили объект класса Cat, но забыли его проинициализировать, например, в onCreate(). Теперь нажатие кнопки вызовет исключение, которое обработает система, а в логах мы можем прочитать сообщение об ошибке. Возможно, вы захотите использовать другое исключение, например, throw new UnsupportedOperationException(«Котик не инициализирован»);.

В любом случае мы передали обработку ошибки системе. В реальном приложении вам нужно обработать ошибку самостоятельно.

Поток выполнения останавливается непосредственно после оператора throw и другие операторы не выполняются. При этом ищется ближайший блок try/catch соответствующего исключению типа.

Перепишем пример с обработкой ошибки.


public void onClick(View view) {
    if (cat == null) {
        try {
            throw new NullPointerException("Кота не существует");
        } catch (NullPointerException e) {
            Toast.makeText(this, e.getMessage(), Toast.LENGTH_LONG).show();
        }
    }
}

Мы создали новый объект класса NullPointerException. Многие классы исключений кроме стандартного конструктора по умолчанию с пустыми скобками имеют второй конструктор с строковым параметром, в котором можно разместить подходящую информацию об исключении. Получить текст из него можно через метод getMessage(), что мы и сделали в блоке catch.

Теперь программа не закроется аварийно, а будет просто выводить сообщения в всплывающих Toast.

Оператор throws

Если метод может породить исключение, которое он сам не обрабатывает, он должен задать это поведение так, чтобы вызывающий его код мог позаботиться об этом исключении. Для этого к объявлению метода добавляется конструкция throws, которая перечисляет типы исключений (кроме исключений Error и RuntimeException и их подклассов).

Общая форма объявления метода с оператором throws:


тип имя_метода(список_параметров) throws список_исключений {
    // код внутри метода
}

В фрагменте список_исключений можно указать список исключений через запятую.

Создадим метод, который может породить исключение, но не обрабатывает его. А в щелчке кнопки вызовем его.


// Метод без обработки исключения
public void createCat(){
	Toast.makeText(this, "Вы создали котёнка", Toast.LENGTH_LONG).show();
	throw new NullPointerException("Кота не существует");
}

// Щелчок кнопки
public void onClick(View v) {
	createCat();
}

Если вы запустите пример, то получите ошибку. Исправим код.


// Без изменений
public void createCat() throws NullPointerException {
	Toast.makeText(this, "Вы создали котёнка", Toast.LENGTH_LONG).show();
	throw new NullPointerException("Кота не существует");
}

// Щелчок кнопки
public void onClick(View v) {
	try {
		createCat();
	} catch (NullPointerException e) {
		// TODO: handle exception
		Toast.makeText(this, e.getMessage(), Toast.LENGTH_LONG).show();
	}
}

Мы поместили вызов метода в блок try и вызвали блок catch с нужным типом исключения. Теперь ошибки не будет.

Оператор finally

Когда исключение передано, выполнение метода направляется по нелинейному пути. Это может стать источником проблем. Например, при входе метод открывает файл и закрывает при выходе. Чтобы закрытие файла не было пропущено из-за обработки исключения, был предложен механизм finally.

Ключевое слово finally создаёт блок кода, который будет выполнен после завершения блока try/catch, но перед кодом, следующим за ним. Блок будет выполнен, независимо от того, передано исключение или нет. Оператор finally не обязателен, однако каждый оператор try требует наличия либо catch, либо finally.

Существуют несколько готовых системных исключений. Большинство из них являются подклассами типа RuntimeException и их не нужно включать в список throws. Вот небольшой список непроверяемых исключений.

ArithmeticException — арифметическая ошибка, например, деление на нуль
ArrayIndexOutOfBoundsException — выход индекса за границу массива
ArrayStoreException — присваивание элементу массива объекта несовместимого типа
ClassCastException — неверное приведение
EnumConstantNotPresentException — попытка использования неопределённого значения перечисления
IllegalArgumentException — неверный аргумент при вызове метода
IllegalMonitorStateException — неверная операция мониторинга
IllegalStateException — некорректное состояние приложения
IllegalThreadStateException — запрашиваемая операция несовместима с текущим потоком
IndexOutofBoundsException — тип индекса вышел за допустимые пределы
NegativeArraySizeException — создан массив отрицательного размера
NullPointerException — неверное использование пустой ссылки
NumberFormatException — неверное преобразование строки в числовой формат
SecurityException — попытка нарушения безопасности
StringIndexOutOfBounds — попытка использования индекса за пределами строки
TypeNotPresentException — тип не найден
UnsupportedOperationException — обнаружена неподдерживаемая операция

Список проверяемых системных исключений, которые можно включать в список throws.

ClassNotFoundException — класс не найден
CloneNotSupportedException — попытка клонировать объект, который не реализует интерфейс Cloneable
IllegalAccessException — запрещен доступ к классу
InstantiationException — попытка создать объект абстрактного класса или интерфейса
InterruptedException — поток прерван другим потоком
NoSuchFieldException — запрашиваемое поле не существует
NoSuchMethodException — запрашиваемый метод не существует
ReflectiveOperationException — исключение, связанное с рефлексией

Создание собственных классов исключений

Система не может предусмотреть все исключения, иногда вам придётся создать собственный тип исключения для вашего приложения. Вам нужно наследоваться от Exception (напомню, что этот класс наследуется от Trowable) и переопределить нужные методы класса Throwable. Либо вы можете наследоваться от уже существующего типа, который наиболее близок по логике с вашим исключением.

final void addSuppressed(Throwable exception) — добавляет исключение в список подавляемых исключений (JDK 7)
Throwable fillInStackTrace() — возвращает объект класса Throwable, содержащий полную трассировку стека.
Throwable getCause() — возвращает исключение, лежащее под текущим исключение или null
String getLocalizedMessage() — возвращает локализованное описание исключения
String getMessage() — возвращает описание исключения
StackTraceElement[] getStackTrace() — возвращает массив, содержащий трассировку стека и состояний из элементов класса StackTraceElement
final Throwable[] getSuppressed() — получает подавленные исключения (JDK 7)
Throwable initCause(Throwable exception) — ассоциирует исключение с вызывающим исключением. Возвращает ссылку на исключение.
void printStackTrace() — отображает трассировку стека
void printStackTrace(PrintStream stream) — посылает трассировку стека в заданный поток
void printStackTrace(PrintWriter stream) — посылает трассировку стека в заданный поток
void setStackTrace(StackTraceElement elements[]) — устанавливает трассировку стека для элементов (для специализированных приложений)
String toString() — возвращает объект класса String, содержащий описание исключения.

Самый простой способ — создать класс с конструктором по умолчанию.


// Если этот код работает, его написал Александр Климов,
// а если нет, то не знаю, кто его писал.

package ru.alexanderklimov.exception;

import android.os.Bundle;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.view.View;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
    }

    public void testMethod() throws HungryCatException{
        System.out.println("Возбуждаем HungryCatException из метода testMethod()");
        throw new HungryCatException(); // конструктор по умолчанию
    }

    public void onClick(View view) {
        try {
            testMethod();
        } catch (HungryCatException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("Наше исключение перехвачено");
        }
    }

    class HungryCatException extends Exception{
    }
}

Мы создали собственный класс HungryCatException, в методе testMethod() его возбуждаем, а по нажатию кнопки вызываем этот метод. В результате наше исключение сработает.

Создать класс исключения с конструктором, который получает аргумент-строку, также просто.


// Если этот код работает, его написал Александр Климов,
// а если нет, то не знаю, кто его писал.

package ru.alexanderklimov.exception;

import android.os.Bundle;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.view.View;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
    }

    public void testMethod() throws HungryCatException {
        System.out.println("Возбуждаем HungryCatException из метода testMethod()");
        throw new HungryCatException(); // конструктор по умолчанию
    }

    public void testMethod2() throws HungryCatException {
        System.out.println("Возбуждаем HungryCatException из метода testMethod2()");
        throw new HungryCatException("Создано во втором методе");
    }

    public void onClick(View view) {
        try {
            testMethod();
        } catch (HungryCatException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("Наше исключение перехвачено");
        }

        try {
            testMethod2();
        } catch (HungryCatException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    class HungryCatException extends Exception {
        HungryCatException() {
        }

        HungryCatException(String msg) {
            super(msg);
        }
    }
}

Ещё вариант. Добавим также метод toString().


class CustomException extends Exception {
    String message;

    CustomException(String str) {
        message = str;
    }

    public String toString() {
        return ("Custom Exception Occurred: " + message);
    }
}

// где-то вызываем
try {
    throw new CustomException("This is a custom message");
} catch (CustomException e) {
    System.out.println(e);
}

Теперь класс содержит два конструктора. Во втором конструкторе используется конструктор родительского класса с аргументом String, вызываемый ключевым словом super.

Перехват произвольных исключений

Можно создать универсальный обработчик, перехватывающий любые типы исключения. Осуществляется это перехватом базового класса всех исключений Exception:

cacth(Exception e) {
    Log.w("Log", "Перехвачено исключение");
}

Подобная конструкция не упустит ни одного исключения, поэтому её следует размещать в самом конце списка обработчиков, во избежание блокировки следующих за ней обработчиков исключений.

Основные правила обработки исключений

Используйте исключения для того, чтобы:

обработать ошибку на текущем уровне (избегайте перехватывать исключения, если не знаете, как с ними поступить)
исправить проблему и снова вызвать метод, возбудивший исключение
предпринять все необходимые действия и продолжить выполнение без повторного вызова действия
попытаться найти альтернативный результат вместо того, который должен был бы произвести вызванный метод
сделать все возможное в текущем контексте и заново возбудить это же исключение, перенаправив его на более высокий уровень
сделать все, что можно в текущем контексте, и возбудить новое исключение, перенаправив его на более высокий уровень
завершить работу программы
упростить программу (если используемая схема обработки исключений делает все только сложнее, значит, она никуда не годится)
добавить вашей библиотеке и программе безопасности

Исключения

Исключения
- Введение
- Иерархия исключений
  - Проверяемые и непроверяемые
  - Иерархия
    - Классификация
    - Error и Exception
- Работа с исключениями
  - Обработка исключений
    - Правила try/catch/finally
    - Расположение catch блоков
    - Транзакционность
  - Делегирование
  - Методы и практики работы с исключительными ситуацими
    - Собственные исключения
    - Реагирование через re-throw
    - Не забывайте указывать причину возникновения исключения
    - Сохранение исключения
    - Логирование
    - Чего нельзя делать при обработке исключений
  - Try-with-resources или try-с-ресурсами
  - Общие советы
    - Избегайте генерации исключений, если их можно избежать простой проверкой
    - Предпочитайте Optional, если отсутствие значения — не исключительная ситуация
    - Заранее обдумывайте контракты методов
    - Предпочитайте исключения кодам ошибок и boolean флагам-признакам успеха
- Исключения и статические блоки
- Многопоточность и исключения
- Проверяемые исключения и их необходимость
- Заключение
- Полезные ссылки

Введение

Начав заниматься программированием, мы, к своему удивлению, обнаружили, что не так уж просто заставить программы делать задуманное. Я могу точно вспомнить момент, когда я понял, что большая часть моей жизни с этих пор будет посвящена поиску ошибок в собственных программах.

(c) Морис Уилкс.

Предположим, вам понадобилась программа, считывающая содержимое файла.
В целом, здесь нет ничего сложного и код, выполняющий поставленную задачу, мог бы выглядеть как-то так:

    public List<String> readAll(String path) {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(path));
        String line;
        List<String> lines = new ArrayList<>();
        while ((line = br.readLine()) != null) {
            lines.add(line);
        }
        
        return lines;
    }

И это был бы вполне рабочий вариант, если бы не одно но: мы живём не в идеальном мире. Код, приведённый выше, рассчитан на то, что всё работает идеально: путь до файла указан верный, файл можно прочитать, во время чтения с файлом ничего не происходит, место хранения файла работает без ошибок и еще огромное количество предположений.

Однако, как показывает практика, мир не идеален, а нас повсюду преследуют ошибки и проблемы. Кто-то может указать путь до несуществующего файла, во время чтения может произойти ошибка, например, файл повреждён или удален в процессе чтения и т.д.

Игнорирование подобных ситуаций недопустимо, так как это ведет к нестабильно и непредсказуемо работающему коду.
Значит, на такие ситуации надо реагировать.

Самая простая реакция — это возвращать boolean — признак успеха или некоторый код ошибки, например, какое-то число.
Пусть, 0 — это код удачного завершения приложения, 1 — это аварийное завершение и т.д.
Мы получаем код возврата и уже на него реагируем.

Подобный ход имеет право на жизнь, однако, он крайне неудобен в повседневной разработке с её тысячами возможных ошибок и проблемных ситуаций.

Во-первых, он слишком немногословен, так как необходимо помнить что означает каждый код возврата, либо постоянно сверяться с таблицей расшифровки, где они описаны.

Во-вторых, такой подход предоставляет не совсем удобный способ обработки возникших ошибок. Более того, нередки ситуации, когда в месте возникновения ошибки непонятно, как реагировать на возникшую проблему. В таком случае было бы удобнее делегировать обработку ошибки вызывающему коду, до места, где будет понятно как реагировать на ошибку.

В-третьих, и это, на мой взгляд, самое главное — это небезопасно, так как подобный способ можно легко проигнорировать.

Lots of newbie’s coming in from the C world complain about exceptions and the fact that they have to put exception handling all over the place—they want to just write their code. But that’s stupid: most C code never checks return codes and so it tends to be very fragile. If you want to build something really robust, you need to pay attention to things that can go wrong, and most folks don’t in the C world because it’s just too damn hard.
One of the design principles behind Java is that I don’t care much about how long it takes to slap together something that kind of works. The real measure is how long it takes to write something solid.

In Java you can ignore exceptions, but you have to willfully do it. You can’t accidentally say, «I don’t care.» You have to explicitly say, «I don’t care.»

(c) James Gosling.

Поэтому, в Java используется другой механизм работы с такими ситуациями: исключения.

Что такое исключение? В некотором смысле можно сказать, что исключение — это некоторое сообщение, уведомляющее о проблеме, незапланированном поведении.

В нашем примере с чтением содержимого файла, источником такого сообщения может являться BufferedReader или FileReader. Сообщению необходим получатель/обработчик, чтобы перехватить его и что-то сделать, как-то отреагировать.

Важно понимать, что генерация исключения ломает поток выполнения программы, так как либо это сообщение будет перехвачено и обработано каким-то зарегистрированным получателем, либо программа завершится.

Что значит «ломает поток выполнения программы»?

Представьте, что по дороге едет грузовик. Движение машины и есть поток выполнения программы. Вдруг водитель видит, что впереди разрушенный мост — исключение, ошибка. Теперь он либо поедет по объездной дороге, т.е перехватит и отреагирует на исключение, либо остановится и поездка будет завершена.

Исключения могут быть разных типов, под разные ситуации, а значит и получателей(обработчиков) может быть несколько — на каждый отдельный тип может быть своя реакция, свой обработчик.

Исключение также может хранить информацию о возникшей проблеме: причину, описание-комментарий и т.д.
Исходя из описания можно сказать, что исключение — это объект некоторого, специально для этого предназначенного, класса. Так как проблемы и ошибки бывают разного рода, их можно классифицировать и логически разделить, значит и классы исключений можно выстроить в некоторую иерархию.

Как генерировать исключения и регистрировать обработчики мы рассмотрим позднее, а пока давайте взглянем на иерархию этих классов.

Иерархия исключений

Ниже приведена иерархия исключений:

Картинка большая, чтобы лучше запоминалась.

Для начала разберем загадочные подписи checked и unchecked на рисунке.

Проверяемые и непроверяемые

Все исключения в Java делятся на два типа: проверяемые (checked) и непроверяемые исключения (unchecked).

Как видно на рисунке, java.lang.Throwable и java.lang.Exception относятся к проверяемым исключениям, в то время как java.lang.RuntimeException и java.lang.Error — это непроверяемые исключения.

Принадлежность к тому или иному типу каждое исключение наследует от родителя.
Это значит, что наследники java.lang.RuntimeException будут unchecked исключениями, а наследники java.lang.Exception — checked.

Что это за разделение?

В первую очередь напомним, что Java — это компилируемый язык, а значит, помимо runtime(время выполнения кода), существует ещё и compile-time(то, что происходит во время компиляции).

Так вот проверяемые исключения — это исключения, на которые разработчик обязан отреагировать, т.е написать обработчики, и наличие этих обработчиков будет проверено на этапе компиляции. Ваш код не будет скомпилирован, если какое-то проверяемое исключение не обработано, компилятор этого не допустит.

Непроверяемые исключения — это исключения времени выполнения. Компилятор не будет от вас требовать обработки непроверяемых исключений.

В чём же смысл этого разделения на проверяемые и непроверяемые исключения?

Я думаю так: проверяемые исключения в Java — это ситуации, которые разработчик никак не может предотвратить и исключение является одним из вариантов нормальной работы кода.

Например, при чтении файла требуется обрабатывать java.io.FileNotFoundException и java.io.IOException, которые является потомками java.io.Exception.

Потому, что отсутствие файла или ошибка работы с вводом/выводом — это вполне допустимая ситуация при чтении.

С другой стороны, java.lang.RuntimeException — это скорее ошибки разработчика.
Например, java.lang.NullPointerException — это ошибка обращения по null ссылке, данную ситуацию можно предотвратить: проверить ссылку на null перед вызовом.

Представьте, что вы едете по дороге, так вот предупредительные знаки — это проверяемые исключения. Например, знак «Осторожно, дети!» говорит о том, что рядом школа и дорогу может перебежать ребенок. Вы обязаны отреагировать на это, не обязательно ребенок перебежит вам дорогу, но вы не можете это проконтролировать, но в данном месте — это нормальная ситуация, ведь рядом школа.

Делать абсолютно все исключения проерямыми — не имеет никакого смысла, потому что вы просто с ума сойдете, пока будете писать обработчики таких ситуаций. Да и зачастую это будет только мешать: представьте себе дорогу, которая утыкана постоянными предупредительными знаками, на которые вы должны реагировать. Ехать по такой дороге будет крайне утомительно.

Разделение на проверяемые и непроверяемые исключения существует только в Java, в других языках программирования, таких как Scala, Groovy, Kotlin или Python, все исключения непроверяемые.

Это довольно холиварная тема и свои мысли по ней я изложу в конце статьи.

Теперь рассмотрим непосредственно иерархию исключений.

Иерархия

Итак, корнем иерархии является java.lang.Throwable, у которого два наследника: java.lang.Exception и java.lang.Error.
В свою очередь java.lang.Exception является родительским классом для java.lang.RuntimeException.

Занятно, что класс java.lang.Throwable назван так, как обычно называют интерфейсы, что иногда вводит в заблуждение новичков. Однако помните, что это класс! Запомнить это довольно просто, достаточно держать в уме то, что исключения могут содержать состояние (например, информация о возникшей проблеме).

Так как в Java все классы являются наследниками java.lang.Object, то и исключения (будучи тоже классами) наследуют все стандартные методы, такие как equals, hashCode, toString и т.д.

Раз мы работаем с классами, то можно с помощью наследования создавать свои собственные иерархии исключений, добавляя в них какое-то специфическое поведение и состояние.

Чтобы создать свой собственный класс исключение необходимо отнаследоваться от одного из классов в иерархии исключений. При этом помните, что наследуется еще и тип исключения: проверяемое или непроверяемое.

Классификация

Каждый тип исключения отвечает за свою область ошибок.

java.lang.Exception

Это ситуации, которые разработчик никак не может предотвратить, например, не получилось закрыть файловый дескриптор или отослать письмо, и исключение является одним из вариантов нормальной работы кода.

Это проверяемые исключения, мы обязаны на такие исключения реагировать, это будет проверено на этапе компиляции.

Пример: java.io.IOException, java.io.FileNotFoundException.
java.lang.RuntimeException

Это ситуации, когда основной причиной ошибки является сам разработчик, например, происходит обращение к null ссылке, деление на ноль, выход за границы массива и т.д. При этом исключение не является одним из вариантов нормальной работы кода.

Это непроверяемые исключения, реагировать на них или нет решает разработчик.

Пример: java.lang.NullPointerException.
java.lang.Error

Это критические ошибки, аварийные ситуации, после которых мы с трудом или вообще не в состоянии продолжить работу. Например, закончилась память, переполнился стек вызовов и т.д.

Это непроверяемые исключения, реагировать на них или нет решает разработчик.

Реагировать на подобные ошибки следует только в том случае, если разработчик точно знает как поступить в такой ситуации. Перехватывать такие ошибки не рекомендуется, так как чаще всего разработчик не знает как реагировать на подобного рода аварийные ситуации.

Теперь перейдем к вопросу: в чем же разница между java.lang.Error и java.lang.Exception?

Error и Exception

Все просто. Исключения java.lang.Error — это более серьезная ситуация, нежели java.lang.Exception.
Это серьезные проблемы в работе приложения, которые тяжело исправить, либо вообще неясно, можно ли это сделать.

Это не просто исключительная ситуация — это ситуация, в которой работоспособность всего приложения под угрозой! Например, исключение java.lang.OutOfMemoryError, сигнализирующее о том, что кончается память или java.lang.StackOverflowError – переполнение стека вызовов, которое можно встретить при бесконечной рекурсии.

Согласитесь, что если не получается преобразовать строку к числу, то это не та ситуация, когда все приложение должно завершаться. Это ситуация, после которой приложение может продолжить работать.
Да, это неприятно, что вы не смогли найти файл по указанному пути, но не настолько критично, как переполнение стека вызовов.

Т.е разница — в логическом разделении.

Поэтому, java.lang.Error и его наследники используются только для критических ситуаций.

Работа с исключениями

Обработка исключений

Корнем иерархии является класс java.lang.Throwable, т.е. что-то «бросаемое».
А раз исключения бросаются, то для обработки мы будем ловить их!

В Java исключения ловят и обрабатывают с помощью конструкции try/catch/finally.

При заключении кода в один или несколько блоков try указывается потенциальная возможность выбрасывания исключения в этом месте, все операторы, которые могут сгенерировать исключение, помещаются в этом блоке.

В блоках catch перечисляются исключения, на которые решено реагировать. Тут определяются блоки кода, предназначенные для решения возникших проблем. Это и есть объявление тех самых получателей/обработчиков исключений.

Пример:

public class ExceptionHandling {
    public static void main(String[] args) {
        try {
             // код
        } catch(FileNotFoundException fnf) {
            // обработчик на FileNotFoundException
        }
    }
}

Тот тип исключения, что указывается в catch блоке можно расценивать как фильтр, который перехватывает все исключения того типа, что вы указали и всех его потомков, расположенных ниже по иерархии.

Представьте себе просеивание муки. Это процесс целью которого является удаление посторонних частиц, отличающихся по размерам от частиц муки. Вы просеиваете через несколько фильтров муку, так как вам не нужны крупные комочки, осколки и другие посторонние частицы, вам нужна именно мука определенного качества. И в зависимости от выставленных фильтров вы будете перехватывать разные частицы, комочки и т.д. Эти частицы и есть исключения. И если выставляется мелкий фильтр, то вы словите как крупные частицы, так и мелкие.

Точно также и в Java, ставя фильтр на java.lang.RuntimeException вы ловите не только java.lang.RuntimeException, но и всех его наследников! Ведь эти потомки — это тоже runtime ошибки!

В блоке finally определяется код, который будет всегда выполнен, независимо от результата выполнения блоков try/catch. Этот блок будет выполняться независимо от того, выполнился или нет блок try до конца, было ли сгенерировано исключение или нет, и было ли оно обработано в блоке catch или нет.

Пример:

public class ExceptionHandling {
    public static void main(String[] args) {
        try {
             // some code
        } catch(FileNotFoundException fnf) {
            // обработчик 1
        } catch(RuntimeException re) {
            // обработчик 2
        } finally {
            System.out.println("Hello from finally block.");
        }
    }
}

В примере выше объявлен try блок с кодом, который потенциально может сгенерировать исключения, после try блока описаны два обработчика исключений, на случай генерации FileNotFoundException и на случай генерации любого RuntimeException.
Объект исключения доступен по ссылке exception.

Правила try/catch/finally

Блок try находится перед блоком catch или finally. При этом должен присутствовать хотя бы один из этих блоков.
Между try, catch и finally не может быть никаких операторов.
Один блок try может иметь несколько catch блоков. В таком случае будет выполняться первый подходящий блок.

Поэтому сначала должны идти более специальные блоки обработки исключений, а потом уже более общие.
Блок finally будет выполнен всегда, кроме случая, когда JVM преждевременно завершит работу или будет сгенерировано исключение непосредственно в самом finally блоке.

Допускается использование вложенных конструкций try/catch/finally.

public class ExceptionHandling {
    public static void main(String[] args) {
        try {
             try {
                // some code
            } catch(FileNotFoundException fnf) {
                // обработчик 1
            }
        } catch(RuntimeException re) {
            // обработчик 2
        } finally {
            System.out.println("Hello from finally block.");
        }
    }
}

Вопрос:

Каков результат выполнения примера выше, если в блоке try не будет сгенерировано ни одного исключения?

Ответ:

Будет выведено на экран: «Hello from finally block.».

Так как блок finally выполняется всегда.

Вопрос:

Теперь немного видоизменим код, каков результат выполнения будет теперь?

public class ExceptionHandling {
  public static void main(String[] args) {
    try {
         return;
    } finally {
         System.out.println("Hello from finally block");
    }
  }
}

Ответ:

На экран будет выведено: Hello from finally block.

Вопрос:

Плохим тоном считается прямое наследование от java.lang.Throwable.
Это строго не рекомендуется делать, почему?

Ответ:

Наследование от наиболее общего класса, а в данном случае от корневого класса иерархии, усложняет обработку ваших исключений. Проблему надо стараться локализовать, а не делать ее описание/объявление максимально общим. Согласитесь, что java.lang.IllegalArgumentException говорит гораздо больше, чем java.lang.RuntimeException. А значит и реакция на первое исключение будет более точная, чем на второе.

Далее приводится несколько примеров перехвата исключений разных типов:

Обработка java.lang.RuntimeException:

try {
    String numberAsString = "one";
    Double res = Double.valueOf(numberAsString);
} catch (RuntimeException re) {
    System.err.println("Error while convert string to double!");
}

Результатом будет печать на экран: Error while convert string to double!.

Обработка java.lang.Error:

try {
    throw new Error();
} catch (RuntimeException re) {
    System.out.println("RuntimeException");
} catch (Error error) {
    System.out.println("ERROR");
}

Результатом будет печать на экран: ERROR.

Расположение catch блоков

Как уже было сказано, один блок try может иметь несколько catch блоков. В таком случае будет выполняться первый подходящий блок.

Это значит, что порядок расположения catch блоков важен.

Рассмотрим ситуацию, когда некоторый используемый нами метод может выбросить два разных исключения:

void method() throws Exception {
    if (new Random((System.currentTimeMillis())).nextBoolean()) {
        throw new Exception();
    } else {
       throw new IOException();
    }
}

Конструкция new Random((System.currentTimeMillis())).nextBoolean() генерирует нам случайное значение false или true.

Для обработки исключений этого метода написан следующий код:

try {
  method();
} catch (Exception e) {
  // Обработчик 1
} catch (IOException e) {
  // Обработчик 2
}

Все ли хорошо с приведенным выше кодом?
Нет, код выше неверен, так как обработчик java.io.IOException в данном случае недостижим. Все дело в том, что первый обработчик, ответсвенный за Exception, перехватит все исключения, а значит не может быть ситуации, когда мы сможем попасть во второй обработчик.

Снова вспомним пример с мукой, приведенный в начале.

Так вот песчинка, которую мы ищем, это и есть наше исключение, а каждый фильтр это catch блок.

Если первым установлен фильтр ловить все, что является Exception и его потомков, то до фильтра ловить все, что является IOException и его потомков ничего не дойдет, так как верхний фильтр уже перехватит все песчинки.

Отсюда следует правило:

Сначала должны идти более специальные блоки обработки исключений, а потом уже более общие.

А что если на два разных исключения предусмотрена одна и та же реакция? Написание двух одинаковых catch блоков не приветствуется, ведь дублирование кода — это зло.

Поэтому допускается объединить два catch блока с помощью |:

try {
    method2();
} catch (IllegalArgumentException | IndexOutOfBoundsException e) {
    // Обработчик
}

Вопрос:

Есть ли способ перехватить все возможные исключения?

Ответ:

Есть! Если взглянуть еще раз на иерархию, то можно отметить, что java.lang.Throwable является родительским классом для всех исключений, а значит, чтобы поймать все, необходимо написать что-то в виде:

try {
  method();
} catch (Throwable t) {
  // Обработчик
}

Однако, делать так не рекомендуется, что наталкивает на следующий вопрос.

Вопрос:

Почему перехватывать java.lang.Throwable — плохо?

Ответ:

Дело в том, что написав:

try {
  method();
} catch (Throwable t) {
  // catch all
}

Будут перехвачены абсолютно все исключения: и java.lang.Exception, и java.lang.RuntimeException, и java.lang.Error, и все их потомки.

И как реагировать на все? При этом надо учесть, что обычно на java.lang.Error исключений вообще не ясно как реагировать. А значит, мы можем неверно отреагировать на исключение и вообще потерять данные. А ловить то, что не можешь и не собирался обрабатывать — плохо.

Поэтому перехватывать все исключения — плохая практика.

Вопрос-Тест:

Что будет выведено на экран при запуске данного куска кода?

public static void main(String[] args) {
    try {
        try {
            throw new Exception("0");
        } finally {
            if (true) {
                throw new IOException("1");
            }

            System.err.println("2");
        }
    } catch (IOException ex) {
        System.err.println(ex.getMessage());
    } catch (Exception ex) {
        System.err.println("3");
        System.err.println(ex.getMessage());
    }
}

Ответ:

При выполнении данного кода выведется «1».
Давайте разберем почему.

Мы кидаем исключение во вложенном try блоке: throw new Exception("0");.

После этого поток программы ломается и мы попадаем в finally блок:

if (true) {
    throw new IOException("1");
}

System.err.println("2");

Здесь мы гарантированно зайдем в if и кинем уже новое исключение: throw new IOException("1");.
При этом вся информация о первом исключении будет потеряна! Ведь мы никак не отреагировали на него, а в finally блоке и вовсе ‘перезатерли’ новым исключением.

На try, оборачивающий наш код, настроено два фильтра: первый на IOException, второй на Exception.

Так как порядок расположения задан так, что мы прежде всего смотрим на IOException, то и сработает этот фильтр, который выполнит следующий код:

System.err.println(ex.getMessage());

Именно поэтому выведется 1.

Транзакционность

Важным моментом, который нельзя пропустить, является то, что try блок не транзакционный.

Под термином транзакционность я имею в виду то, что либо действия будут выполнены целиком и успешно, либо не будут выполнены вовсе.

Что это значит?

Это значит, что при возникновении исключения в try блоке все совершенные действия не откатываются к изначальному состоянию, а так и остаются совершенными.
Все выделенные ресурсы так и остаются занятыми, в том числе и при возникновении исключения.

По сути именно поэтому и существует finally блок, так как туда, как уже было сказано выше, мы зайдем в любом случае, то там и освобождают выделенные ресурсы.

Вопрос:

Работа с объектами из try блока в других блоках невозможна:

public class ExceptionExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            String line = "hello";
        } catch (Exception e) {
            System.err.println(e);
        }

        // Compile error
        System.out.println(line); // Cannot resolve symbol `line`
    }
}

Почему?

Ответ:

Потому что компилятор не может нам гарантировать, что объекты, объявленные в try-блоке, были созданы.

Ведь могло быть сгенерировано исключение. Тогда после места, где было сгенерировано исключение, оставшиеся действия не будут выполнены, а значит возможна ситуация, когда объект не будет создан. Следовательно и работать с ним нельзя.

Вернемся к примеру с грузовиком, чтобы объяснить все вышесказанное.

Объездная здесь — это catch блок, реакция на исключительную ситуацию. Если добавить еще несколько объездных дорог, несколько catch блоков, то водитель выберет наиболее подходящий путь, наиболее подходящий и удобный catch блок, что объясняет важность расположения этих блоков.

Транзакционность на этом примере объясняется тем, что если до этого водитель где-то оплатил проезд по мосту, то деньги ему автоматически не вернутся, необходимо будет написать в поддержку или куда-то пожаловаться на управляющую компанию.

Делегирование

Выше было разобрано то, как обрабатывать исключения. Однако, иногда возникают ситуации, когда в нет конкретного понимания того, как обрабатывать возникшее исключение. В таком случае имеет смысл делегировать задачу обработки исключения коду, который вызвал ваш метод, так как вызывающий код чаще всего обладает более обширными сведениями об источнике проблемы или об операции, которая сейчас выполняется.

Делегирование исключения производится с помощью ключевого слова throws, которое добавляется после сигнатуры метода.

Пример:

// Код написан только для ознакомительной цели, не стоит с него брать пример!
String readLine(String path) throws IOException {
    BufferedReader br = new BufferedReader(...);
    String line = br.readLine();

    return line;
}

Таким образом обеспечивается передача объявленного исключения в место вызова метода. И то, как на него реагировать уже становится заботой вызывающего этот метод.
Поэтому реагировать и писать обработчики на те исключения, которые мы делегировали, внутри метода уже не надо.

Механизм throws введен для проброса проверяемых исключений.

Разумеется, с помощью throws можно описывать делегирование как проверяемых, так и непроверяемых исключений.
Однако перечислять непроверяемые не стоит, такие исключения не контролируются в compile time.

Перечисление непроверяемых исключений бессмысленно, так как это примерно то же самое, что перечислять все, что может с вами случиться на улице.

Теперь пришла пора рассмотреть методы обработки исключительных ситуаций.

Методы и практики работы с исключительными ситуацими

Главное и основное правило при работе с исключениями звучит так:

На исключения надо либо реагировать, либо делегировать, но ни в коем случае не игнорировать.

Определить когда надо реагировать, а когда делегировать проще простого. Задайте вопрос: «Знаю ли я как реагировать на это исключение?».

Если ответ «да, знаю», то реагируйте, пишите обработчик и код, отвечающий за эту реакцию, если не знаете что делать с исключением, то делегируйте вызывающему коду.

Собственные исключения

Выше мы уже затронули то, что исключения это те же классы и объекты.
И иногда удобно выстроить свою иерархию исключений, заточенных под конкретную задачу. Дабы более гибко обрабатывать и реагировать на те исключительные ситуации, которые специфичны решаемой задаче.

Например, пусть есть некоторый справочник:

class Catalog {
    Person findPerson(String name);
}

В данном случае нам надо обработать ситуации, когда name является null, когда в каталоге нет пользователя с таким именем.

Если генерировать на все ситуации java.lang.Exception, то обработка ошибок будет крайне неудобной.
Более того, хотелось бы явно выделить ошибку, связанную с тем, что пользователя такого не существует.
Очевидно, что стандартное исключение для этого случая не существует, а значит вполне логично создать свое.

class PersonNotFoundException extends RuntimeException {
    private String name;

    // some code
}

Обратите внимание, что имя Person, по которому в каталоге не смогли его найти, выделено в свойство класса name.

Теперь при использовании этого метода проще реагировать на различные ситуации, такие как null вместо имени, а проблему с отсутствием Person в каталоге можно отдельно вынести в свой catch блок.

Реагирование через re-throw

Часто бывает необходимо перехватить исключение, сделать запись о том, что случилось (в файл лога, например) и делегировать его вызывающему коду.
Как уже было сказано выше, в рамках конструкции try/catch/finally можно сгенерировать другое исключение.

Такой подход называется re-throw.

Исключение перехватывается в catch блоке, совершаются необходимые действия, например, запись в лог или создание нового, более конкретного для контекста задачи, исключения и повторная генерация исключения.

Как это выглядит на практике:

try {
    Reader readerConf = ....
    readerConf.readConfig();
} catch(IOException ex) {
    System.err.println("Log exception: " + ex);
    throw new ConfigException(ex);
}

Во время чтения конфигурационного файла произошло исключение java.io.IOException, в catch блоке оно было перехвачено, сделана запись в консоль о проблеме, после чего было создано новое, более конкретное, исключение ConfigException, с указанием причины (перехваченное исключение, ссылка на которое ex) и оно было проброшено дальше.

По итогу, из метода с приведенным кодом, в случае ошибки чтения конфигурации, будет выброшено ConfigException.

Для чего мы здесь так поступили?

Это полезно для более гибкой обработки исключений.
В примере выше чтение конфигурации генерирует слишком общее исключение, так как java.io.IOException это довольно общее исключение, но проблема в примере выше понятна: работа с этим конфигурационным файлом невозможна.

Значит и сообщить лучше именно как о том, что это не абстрактный java.io.IOException, а именно ConfigException. При этом, так как перехваченное исключение было передано новому в конструкторе, т.е. указалась причина возникновения (cause) ConfigException, то при выводе на консоль или обработке в вызывающем коде будет понятно почему ConfigException был создан.

Также, можно было добавить еще и текстовое описание к сгенерированному ConfigException, более подробно описывающее произошедшую ситуацию.

Еще одной важной областью применения re-throw бывает преобразование проверяемых исключений в непроверяемые.
В Java 8 даже добавили исключение java.io.UncheckedIOException, которое предназначено как раз для того, чтобы сделать java.io.IOException непроверяемым, обернуть в unchecked обертку.

Пример:

try {
    Reader readerConf = ....
    readerConf.readConfig();
} catch(IOException ex) {
    System.err.println("Log exception: " + ex);
    throw new UncheckedIOException(ex);
}

Не забывайте указывать причину возникновения исключения

В предыдущем пункте мы создали собственное исключение, которому указали причину: перехваченное исключение, java.io.IOException.

Чтобы понять как это работает, давайте рассмотрим наиболее важные поля класса java.lang.Throwable:

public class Throwable implements Serializable {

    /**
     * Specific details about the Throwable.  For example, for
     * {@code FileNotFoundException}, this contains the name of
     * the file that could not be found.
     *
     * @serial
     */
    private String detailMessage;

    // ...


    /**
     * The throwable that caused this throwable to get thrown, or null if this
     * throwable was not caused by another throwable, or if the causative
     * throwable is unknown.  If this field is equal to this throwable itself,
     * it indicates that the cause of this throwable has not yet been
     * initialized.
     *
     * @serial
     * @since 1.4
     */
    private Throwable cause = this;

    // ...
}

Все исключения, будь то java.lang.RuntimeException, либо java.lang.Exception имеют необходимые конструкторы для инициализации этих полей.

При создании собственного исключения не пренебрегайте этими конструкторами!

Поле cause используются для указания родительского исключения, причины. Например, выше мы перехватили java.io.IOException, прокинув свое исключение вместо него. Но причиной того, что наш код выкинул ConfigException было именно исключение java.io.IOException. И эту причину нельзя игнорировать.

Представьте, что код, использующий ваш метод также перехватил ConfigException, пробросив какое-то своё исключение, а это исключение снова кто-то перехватил и пробросил свое. Получается, что истинная причина будет просто потеряна! Однако, если каждый будет указывать cause, истинного виновника возникновения исключения, то вы всегда сможете обнаружить по этому стеку виновника.

Для получения причины возникновения исключения существует метод getCause.

public class ExceptionExample {
    public Config readConfig() throws ConfigException { // (1)
      try {
        Reader readerConf = ....;
        readerConf.readConfig();
      } catch (IOException ex) {
          System.err.println("Log exception: " + ex);
          throw new ConfigException(ex); // (2)
      }
    }

    public void run() {
        try {
            Config config = readConfig(); // (3)
        } catch (ConfigException e) {
            Throwable t = e.getCause(); // (4)
        }
    }
}

В коде выше:

В строке (1) объявлен метод readConfig, который может выбросить ConfigException.
В строке (2) создаётся исключение ConfigException, в конструктор которого передается IOException — причина возникновения.
readConfig вызывается в (3) строке кода.
А в (4) вызван метод getCause который и вернёт причину возникновения ConfigException — IOException.

Сохранение исключения

Исключения необязательно генерировать, пробрасывать и так далее.
Выше уже упоминалось, что исключение — это Java-объект. А значит, его вполне можно присвоить переменной или свойству класса, передать по ссылке в метод и т.д.

class Reader {
    // A holder of the last IOException encountered
    private IOException lastException;

    // some code
    
    public void read() {
        try {
            Reader readerConf = ....
            readerConf.readConfig();
        } catch(IOException ex) {
            System.err.println("Log exception: " + ex);
            lastException = ex;
        }
    }
}

Генерация исключения это довольно дорогостоящая операция. Кроме того, исключения ломают поток выполнения программы. Чтобы не ломать поток выполнения, но при этом иметь возможность в дальнейшем отреагировать на исключительную ситуацию можно присвоить ее свойству класса или переменой.

Подобный прием использован в java.util.Scanner, где генерируемое исключение чтения потока сохраняется в свойство класса lastException.

Еще одним способом применения сохранения исключения может являться ситуация, когда надо сделать N операций, какие-то из них могут быть не выполнены и будет сгенерировано исключение, но реагировать на эти исключения будут позже, скопом.

Например, идет запись в базу данных тысячу строк построчно.
Из них 100 записей происходит с ошибкой.
Эти исключения складываются в список, а после этот список передается специальному методу, который по каждой ситуации из списка как-то отреагирует.
Т.е пока делаете операцию, копите ошибки, а потом уже реагируете.

Это похоже на то, как опрашивают 1000 человек, а негативные отзывы/голоса записывают, после чего реагируют на них. Согласитесь, было бы глупо после каждого негативного отзыва осуществлять реакцию, а потом снова возвращаться к толпе и продолжать опрос.

class Example {
    private List<Exception> exceptions;

    // some code
    
    public void parse(String s) {
        try {
            // do smth
        } catch(Exception ex) {
            exceptions.add(ex);
        }
    }

    private void handleExceptions()  {
        for(Exception e : exceptions) {
            System.err.println("Log exception: " + e);
        }
    }
}

Логирование

Когда логировать исключение?

В большинстве случаев лучше всего логировать исключение в месте его обработки. Это связано с тем, что именно в данном месте кода достаточно информации для описания возникшей проблемы — реакции на исключение. Кроме этого, одно и то же исключение при вызове одного и того же метода можно перехватывать в разных местах программы.

Также, исключение может быть частью ожидаемого поведения. В этом случае нет необходимости его логировать.

Поэтому не стоит преждевременно логировать исключение, например:

/**
 * Parse date from string to java.util.Date.
 * @param date as string 
 * @return Date object.
 */
public static Date from(String date) {
    try {
        DateFormat format = new SimpleDateFormat("MMMM d, yyyy", Locale.ENGLISH);
        return format.parse(date);
    }  catch (ParseException e) {
        logger.error("Can't parse ")
        throw e;
    }
}

Здесь ParseException является частью ожидаемой работы, в ситуациях, когда строка содержит невалидные данные.
Раз происходит делегирование исключения выше (с помощью throw), то и там, где его будут обрабатывать и лучше всего логировать, а эта запись в лог будет избыточной. Хотя бы потому, что в месте обработки исключения его тоже залогируют!

Подробнее о логировании.

Чего нельзя делать при обработке исключений

Старайтесь не игнорировать исключения.

В частности, никогда не пишите подобный код:

    try {
        Reader readerConf = ....
        readerConf.readConfig();
    } catch(IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }

Не следует писать ‘универсальные’ блоки обработки исключений.

Ведь очень трудно представить себе метод, который одинаково реагировал бы на все возникающие проблемы.

Также программный код может измениться, а ‘универсальный’ обработчик исключений будет продолжать обрабатывать новые типы исключений одинаково.

Поэтому таких ситуаций лучше не допускать.
Старайтесь не преобразовывать более конкретные исключения в более общие.

В частности, например, не следует java.io.IOException преобразовывать в java.lang.Exception или в java.lang.Throwable.

Чем с более конкретными исключениями идет работа, тем проще реагировать и принимать решения об их обработке.
Старайтесь не злоупотреблять исключениями.

Если исключение можно не допустить, например, дополнительной проверкой, то лучше так и сделать.

Например, можно обезопасить себя от java.lang.NullPointerException простой проверкой:
```
  if(ref != null) {
      // some code
  }
```

Try-with-resources или try-с-ресурсами

Как уже говорилось выше про finally блок, код в нем выполняется в любом случае, что делает его отличным кандидатом на место по освобождению ресурсов, учитывая нетранзакционность блока try.

Чаще всего за закрытие ресурса будет отвечать код, наподобие этого:

try {
    // code
} finally {
    resource.close();
}

Освобождение ресурса (например, освобождение файлового дескриптора) — это поведение.

А за поведение в Java отвечают интерфейсы.

Это наталкивает на мысль, что нужен некоторый общий интерфейс, который бы реализовывали все классы, для которых необходимо выполнить какой-то код по освобождению ресурсов, т.е выполнить ‘закрытие’ в finally блоке и еще удобнее, если бы этот однообразный finally блок не нужно было писать каждый раз.

Поэтому, начиная с Java 7, была введена конструкция try-with-resources или TWR.

Для этого объявили специальный интерфейс java.lang.AutoCloseable, у которого один метод:

void close() throws Exception;

Все классы, которые будут использоваться так, как было описано выше, должны реализовать или java.lang.Closable, или java.lang.AutoCloseable.

В качестве примера, напишем код чтения содержимого файла и представим две реализации этой задачи: используя и не используя try-with-resources.

Без использования try-with-resources (пример ниже плох и служит только для демонстрации объема необходимого кода):

BufferedReader br = null;
try {
    br = new BufferedReader(new FileReader(path));
    // read from file
} catch (IOException e) {
    // catch and do smth
} finally {
    try {
        if (br != null) {
            br.close();
        }
    } catch (IOException ex) {
        // catch and do smth
    }
}

А теперь то же самое, но в Java 7+:

try (FileReader fr = new FileReader(path);
    BufferedReader br = new BufferedReader(fr)) {
         // read from file
} catch (IOException e) {
         // catch and do smth
}

По возможности пользуйтесь только try-with-resources.

Помните, что без реализации java.lang.Closable или java.lang.AutoCloseable ваш класс не будет работать с try-with-resources так, как показано выше.

Вопрос:

Получается, что используя TWR мы не пишем код для закрытия ресурсов, но при их закрытии может же тоже быть исключение! Что произойдет?

Ответ:

Точно так же, как и без TWR, исключение выбросится так, будто оно было в finally-блоке.

Помните, что TWR, грубо говоря, просто добавляет вам блок кода вида:

finally {
    resource.close();
}

Вопрос:

Является ли безопасной конструкция следующего вида?

try (BufferedWriter bufferedWriter
        = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("a")))) {
}

Ответ:

Не совсем, если конструктор OutputStreamWriter или BufferedWriter выбросит исключение, то FileOutputStream закрыт не будет.

Пример, демонстрирующий это:

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        try (ThrowingAutoCloseable throwingAutoCloseable
                     = new ThrowingAutoCloseable(new PrintingAutoCloseable())) { // (1)
        }
    }

    private static class ThrowingAutoCloseable implements AutoCloseable { // (2)
        private final AutoCloseable other;

        public ThrowingAutoCloseable(AutoCloseable other) {
            this.other = other;
            throw new IllegalStateException("I always throw"); // (3)
        }

        @Override
        public void close() throws Exception {
            try {
                other.close(); // (4)
            } finally {
                System.out.println("ThrowingAutoCloseable is closed");
            }
        }
    }

    private static class PrintingAutoCloseable implements AutoCloseable { // (5)
        public PrintingAutoCloseable() {
            System.out.println("PrintingAutoCloseable created"); // (6)
        }

        @Override
        public void close() {
            System.out.println("PrintingAutoCloseable is closed"); // (7)
        }
    }
}

В строке (1) происходит заворачивание одного ресурса в другой, аналогично new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("a"))).
ThrowingAutoCloseable (2) — такой AutoCloseable, который всегда бросает исключение (3), в (4) производится попытка закрыть полученный в конструкторе AutoCloseable.
PrintingAutoCloseable (5) — AutoCloseable, который печатает сообщения о своём создании (6) и закрытии (7).

В результате выполнения этой программы вывод будет примерно следующим:

PrintingAutoCloseable created
Exception in thread "main" java.lang.IllegalStateException: I always throw
    at ru.misc.Main$ThrowingAutoCloseable.<init>(Main.java:19)
    at ru.misc.Main.main(Main.java:9)

Как видно, PrintingAutoCloseable закрыт не был!

Вопрос:

В каком порядке закрываются ресурсы, объявленные в try-with-resources?

Ответ:

В обратном.

Пример:

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        try (PrintingAutoCloseable printingAutoCloseable1 = new PrintingAutoCloseable("1");
             PrintingAutoCloseable printingAutoCloseable2 = new PrintingAutoCloseable("2");
             PrintingAutoCloseable printingAutoCloseable3 = new PrintingAutoCloseable("3")) {
        }
    }

    private static class PrintingAutoCloseable implements AutoCloseable {
        private final String id;

        public PrintingAutoCloseable(String id) {
            this.id = id;
        }

        @Override
        public void close() {
            System.out.println("Closed " + id);
        }
    }
}

Вывод:

Closed 3
Closed 2
Closed 1

Общие советы

Избегайте генерации исключений, если их можно избежать простой проверкой

Как уже было сказано выше, исключения ломают поток выполнения программы. Если же на сгенерированное исключение не найдется обработчика, не будет подходящего catch блока, то программа и вовсе будет завершена. Кроме того, генерация исключения это довольно дорогостоящая операция.

Помните, что если исключение можно не допустить, то лучше так и сделать.

Отсюда следует первый совет: не брезгуйте дополнительными проверками.

Не ловите IllegalArgumentException, NullPointerException, ArrayIndexOutOfBoundsException и подобные.
Потому что эти ошибки — это явная отсылка к тому, что где-то недостает проверки.
Обращение по индексу за пределами массива, NullPointerException, все эти исключения — это ошибка разработчика.
Вводите дополнительные проверки на данные, дабы избежать возникновения непроверяемых исключения

Например, запретите вводить в поле возраста не числовые значения, проверяйте ссылки на null перед обращением и т.д.

Предпочитайте `Optional`, если отсутствие значения — не исключительная ситуация

При написании API к каким-то хранилищам или коллекциям очень часто на отсутствие элемента генерируется исключение, как например в разделе собственные исключения.

class Catalog {
    Person findPerson(String name);
}

Но и в этом случае генерации исключения можно избежать, если воспользоваться java.util.Optional:

Optional<Person> findPerson(String name);

Класс java.util.Optional был добавлен в Java 8 и предназначен как раз для подобных ситуаций, когда возвращаемого значения может не быть. В зависимости от задачи и контекста можно как генерировать исключение, как это сделано в примере с PersonNotFoundException, так и изменить сигнатуру метода, воспользовавшись java.util.Optional.

Отсюда следует второй совет: думайте над API ваших классов, исключений можно избежать воспользовавшись другим подходом.

Заранее обдумывайте контракты методов

Важным моментом, который нельзя не упомянуть, является то, что если в методе объявляется, что он может сгенерировать исключение (с помощью throws), то при переопределении такого метода нельзя указать более общее исключение в качестве выбрасываемого.

class Person {
    void hello() throws RuntimeException {
        // some code
    }
}

// Compile Error
class PPerson extends Person {
    @Override
    void hello() throws Exception {
        // some code
    }
}

Если было явно указано, что метод может сгенерировать java.lang.RuntimeException, то нельзя объявить более общее бросаемое исключение при переопределении. Но можно указать потомка:

// IllegalArgumentException - потомок RuntimeException!
class PPerson extends Person {
    @Override
    void hello() throws IllegalArgumentException {
        // some code
    }
}

Что, в целом логично.

Если объявляется, что метод может сгенерировать java.lang.RuntimeException, а он выбрасывает java.io.IOException, то это было бы как минимум странно.

Это объясняется и с помощью полимофризма. Пусть есть интерфейс, в котором объявлен метод, генерирующий исключение. Если полиморфно работать с объектом через общий интерфейс, то разработчик обязан обработать исключение, объявленное в интерфейсе, а если одна из реализаций интерфейса генерирует более общее исключение, то это нарушает полиморфизм. Поэтому такой код даже не скомпилируется.

При этом при переопределении можно вообще не объявлять бросаемые исключения, таким образом сообщив, что все проблемы будут решены в методе:

class PPerson extends Person {
    @Override
    void hello() {
        // some code
    }
}

Отсюда следует третий совет: необходимо думать о тех исключениях, которые делегирует метод, если класс может участвовать в наследовании.

Предпочитайте исключения кодам ошибок и `boolean` флагам-признакам успеха

Исключения более информативны: они позволяют передать сообщение с описанием ошибки
Исключение практически невозможно проигнорировать
Исключение может быть обработано кодом, находящимся выше по стеку, а boolean-флаг или код ошибки необходимо обрабатывать здесь и сейчас

Исключения и статические блоки

Еще интересно поговорить про то, что происходит, если исключение возникает в статическом блоке.

Так вот, такие исключения оборачиваются в java.lang.ExceptionInInitializerError:

public class ExceptionHandling {
    static {
        throwRuntimeException();
    }

    private static void throwRuntimeException()  {
        throw new NullPointerException();
    }

    public static void main(String[] args)  {
        System.out.println("Hello World");
    }
}

Результатом будет падение со следующим стектрейсом:

java.lang.ExceptionInInitializerError Caused by: java.lang.NullPointerException at exception.test.ExceptionHandling.throwRuntimeException(ExceptionHandling.java:13) at exception.test.ExceptionHandling. (ExceptionHandling.java:8)

Многопоточность и исключения

Код в Java потоке выполняется в методе со следующей сигнатурой:

Что делает невозможным пробрасывание проверяемых исключений, т.е разработчик должен обрабатывать все проверяемые исключения внутри метода run.

Непроверяемые исключения обрабатывать необязательно, однако необработанное исключение, выброшенное из run, завершит работу потока.

Например:

public class ExceptionHandling4 {
  public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Thread t = new Thread() {
        @Override
        public void run() {
                throw new RuntimeException("Testing unhandled exception processing.");
         }
    };
    t.start();
  }
}

Результатом выполнения этого кода будет то, что возникшее исключение прервет поток исполнения (interrupt thread):

Exception in thread “Thread-0” java.lang.RuntimeException: Testing unhandled exception processing. at exception.test. ExceptionHandling4$1.run(ExceptionHandling4.java:27)

При использовании нескольких потоков бывают ситуации, когда надо знать, как поток завершился, из-за какого именно исключения. И, разумеется, отреагировать на это.

В таких ситуациях рекомендуется использовать Thread.UncaughtExceptionHandler.

t.setUncaughtExceptionHandler(new Thread.UncaughtExceptionHandler() {
          public void uncaughtException(Thread t, Throwable e)   {
             System.out.println("Handled uncaught exception in thread :" + t + " Exception : " + e);
         }
  });

И вывод уже будет:

Handled uncaught exception in thread :Thread[Thread-0,5,main] Exception : java.lang.RuntimeException: Testing unhandled exception processing.

Необработанное исключение RuntimeException("Testing unhandled exception processing."), убившее поток, было перехвачено специальным зарегистрированным обработчиком.

Проверяемые исключения и их необходимость

В большинстве языков программирования, таких как C#, Scala, Groovy, Python и т.д., нет такого разделения, как в Java, на проверяемые и непроверяемые исключения.
Почему оно введено в Java было разобрано выше, а вот почему проверяемые исключения недолюбливают разработчики?

Основных причин две, это причины с: версионированием и масштабируемостью.

Представим, что вы, как разработчик библиотеки, объявили некоторый условный метод foo, бросающий исключения A, B и C:

void foo() throws A, B, C;

В следующей версии библиотеки в метод foo добавили функциональности и теперь он бросает еще новое исключение D:

void foo() throws A, B, C, D;

В таком случае новая версия библиотеки сломает код тех, кто ей пользуется. Это сравнимо с тем, что добавляется новый метод в интерфейс.

И с одной стороны, это правильно, так как в новой версии добавляется еще одно исключение и те, кто использует библиотеку должны отреагировать на все новые исключения. С другой стороны, чаще всего такие исключения будут также проброшены дальше. Все дело в том, что случаев, когда можно обработать специфический тип исключения, например тот же D или A в примере выше, и сделать в обработчике что-то интеллектуальное, можно пересчитать по пальцам одной руки.

Проблема с масштабируемостью начинается тогда, когда происходит вызов не одного, а нескольких API, каждый из которых также несет с собой проверяемые исключения. Представьте, что помимо foo, бросающего A, B, C и D, в методе hello вызывается еще и bar, который также бросает E и T исключения. Как сказано выше, как реагировать чаще всего непонятно, поэтому эти исключения делегируются вызывающему коду, из-за чего объявление метода hello выглядит совсем уж угрожающе:

void hello() throws A, B, C, D, E, T {
    try {
        foo();
        bar();
    } finally {
        // clear resources if needed
    }
}

Все это настолько раздражающе, что чаще всего разработчики просто объявляют наиболее общее исключение в throws:

void hello() throws Exception {
    try {
        foo();
        bar();
    } finally {
        // clear resources if needed
    }
}

А в таком случае это все равно, что сказать «метод может выбросить исключение» — это настолько общие и абстрактные слова, что смысла в throws Exception практически нет.

Также есть еще одна проблема с проверяемыми исключениями. Это то, что с проверяемыми исключениями крайне неудобно работать в lambda-ах и stream-ах:

// compilation error
    Lists.newArrayList("a", "asg").stream().map(e -> {throw new Exception();});

Так как с Java 8 использование lambda и stream-ов распространенная практика, то накладываемые ограничения вызовут дополнительные трудности при использовании проверяемых исключений.

Поэтому многие разработчики недолюбливают проверяемые исключения, например, оборачивая их в непроверяемые аналоги с помощью re-throw.

Мое мнение таково: на проверяемых исключениях очень хорошо учиться. Компилятор и язык сами подсказывают вам, что нельзя игнорировать исключения и требуют от вас реакции. Опять же, логическое разделение на проверяемые и непроверяемые помогает в понимании исключений, в понимании того, как и на что реагировать. В промышленной же разработке это становится уже больше раздражающим фактором.

В своей работе я стараюсь чаще использовать непроверяемые исключения, а проверяемые оборачивать в unchecked аналоги, как, например, java.io.IOException и java.io.UncheckedIOException.

Заключение

Иерархия исключений в Java.

Исключения делятся на два типа: непроверяемые(unchecked) и проверяемые(checked). Проверяемые исключения — это исключения, которые проверяются на этапе компиляции, мы обязаны на них отреагировать.

Проверяемые исключения в Java используются тогда, когда разработчик никак не может предотвратить их возникновение. Причину возникновения java.lang.RuntimeException можно проверить и устранить заранее, например, проверить ссылку на null перед вызовом метода, на объекте по ссылке. А вот с причинами проверяемых исключений так сделать не получится, так как ошибка при чтении файла может возникнуть непосредственно в момент чтения, потому что другая программа его удалила. Соответственно, при чтении файла требуется обрабатывать java.io.IOException, который является потомком java.lang.Exception.

Допускается создание собственных исключений, признак проверяемости или непроверяемости наследуется от родителя. Исключения — это такие же классы, со своим поведением и состоянием, поэтому при наследовании вполне допускается добавить дополнительное поведение или свойства классу.

Обработка исключений происходит с помощью конструкции try/catch/finally. Один блок try может иметь несколько catch блоков. В таком случае будет выполняться первый подходящий блок.

Помните, что try блок не транзакционен, все ресурсы, занятые в try ДО исключения остаются в памяти. Их надо освобождать и очищать вручную.
Если вы используете Java версии 7 и выше, то отдавайте предпочтение конструкции try-with-resources.

Основное правило:

На исключения можно реагировать, их обработку можно делегировать, но ни в коем случае нельзя их игнорировать.

Определить когда надо реагировать, а когда делегировать проще простого. Задайте вопрос: «Знаю ли я как реагировать на это исключение?».
Если ответ «да, знаю», то реагируйте, пишите обработчик и код, отвечающий за эту реакцию, если не знаете что делать с исключением, то делегируйте вызывающему коду.

Помните, что перехват java.lang.Error стоит делать только если вы точно знаете, что делаете. Восстановление после таких ошибок не всегда возможно и почти всегда нетривиально.
Не забывайте, что большинство ошибок java.lang.RuntimeException и его потомков можно избежать.

Не бойтесь создавать собственные исключения, так как это позволит писать более гибкие обработчики, а значит более точно реагировать на проблемы.

Представьте себе, что существуют пять причин, по которым может быть выброшено исключение, и во всех пяти случаях бросается java.lang.Exception. Вы же спятите разбираться, чем именно это исключение вызвано.

(c) Евгений Матюшкин.

Помните, что исключения ломают поток выполнения программы, поэтому чем раньше вы обработаете возникшую проблему, тем лучше. Отсюда же следует совет, что лучше не разбрасываться исключениями, так как помимо того, что это ломает поток выполнения, это еще и дорогостоящая операция.

Постарайтесь не создавать ‘универсальных’ обработчиков, так как это чревато трудноуловимыми ошибками.

Если исключение можно не генерировать, то лучше так и сделать. Не пренебрегайте проверками.

Старайтесь продумывать то, как вы будете реагировать на исключения, не игнорировать их, использовать только try-с-ресурсами.

Помните:

In Java you can ignore exceptions, but you have to willfully do it. You can’t accidentally say, «I don’t care.» You have to explicitly say, «I don’t care.»

(c) James Gosling.

Для закрепления материала рекомендую ознакомиться с ссылками ниже и этим материалом.

Полезные ссылки

Книга С. Стелтинг ‘Java без сбоев: обработка исключений, тестирование, отладка’
Oracle Java Tutorials
Лекция Технострим Исключения
Лекция OTUS Исключения в Java
Лекция Ивана Пономарёва по исключениям
Заметка Евгения Матюшкина про Исключения
Failure and Exceptions by James Gosling
The Trouble with Checked Exceptions by Bill Venners with Bruce Eckel
Никто не умеет обрабатывать ошибки
Исключения и обобщенные типы в Java
Вопросы для закрепления

Источник

Consider this simple program. The program has two files:

File Vehicle.java

class Vehicle {
    private int speed = 0;
    private int maxSpeed = 100;

    public int getSpeed()
    {
        return speed;
    }

    public int getMaxSpeed()
    {
        return maxSpeed;
    }

    public void speedUp(int increment)
    {
        if(speed + increment > maxSpeed){
            // Throw exception
        }else{
            speed += increment;
        }
    }

    public void speedDown(int decrement)
    {
        if(speed - decrement < 0){
            // Throw exception
        }else{
            speed -= decrement;
        }
    }
}

File HelloWorld.java

public class HelloWorld {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {

        Vehicle v1 = new Vehicle();
        Vehicle v2 = new Vehicle();

            // Do something

            // Print something useful, TODO
        System.out.println(v1.getSpeed());
    }

}

asked Aug 4, 2011 at 13:51

Richard KnopRichard Knop

79.5k148 gold badges390 silver badges547 bronze badges

You could create your own Exception class:

public class InvalidSpeedException extends Exception {

  public InvalidSpeedException(String message){
     super(message);
  }

}

In your code:

throw new InvalidSpeedException("TOO HIGH");

answered Aug 4, 2011 at 13:55

You could use IllegalArgumentException:

public void speedDown(int decrement)
{
    if(speed - decrement < 0){
        throw new IllegalArgumentException("Final speed can not be less than zero");
    }else{
        speed -= decrement;
    }
}

answered Aug 4, 2011 at 13:53

Maurício LinharesMaurício Linhares

39.6k14 gold badges120 silver badges157 bronze badges

Well, there are lots of exceptions to throw, but here is how you throw an exception:

throw new IllegalArgumentException("INVALID");

Also, yes, you can create your own custom exceptions.

A note about exceptions. When you throw an exception (like above) and you catch the exception: the String that you supply in the exception can be accessed throw the getMessage() method.

try{
    methodThatThrowsException();
}catch(IllegalArgumentException e)
{
  e.getMessage();
}

answered Aug 4, 2011 at 13:52

RMTRMT

6,9904 gold badges24 silver badges37 bronze badges

answered Aug 4, 2011 at 13:54

VladVlad

10.5k2 gold badges34 silver badges38 bronze badges

The simplest way to do it would be something like:

throw new java.lang.Exception();

However, the following lines would be unreachable in your code. So, we have two ways:

Throw a generic exception at the bottom of the method.
Throw a custom exception in case you don’t want to do 1.

answered Nov 30, 2016 at 11:14

Sudip BhandariSudip Bhandari

2,0551 gold badge27 silver badges24 bronze badges

Java has a large number of built-in exceptions for different scenarios.

In this case, you should throw an IllegalArgumentException, since the problem is that the caller passed a bad parameter.

answered Aug 4, 2011 at 13:53

SLaksSLaks

857k175 gold badges1886 silver badges1956 bronze badges

The other solution is to review the Java API and finding an appropriate exception describing your situation: in this particular case I think that the best one would be IllegalArgumentException.

answered Aug 4, 2011 at 13:55

omnomnomomnomnom

8,7234 gold badges41 silver badges50 bronze badges

answered Aug 4, 2011 at 13:56

Источник

Афоризм

Да, он кобель. Но с длинной родословной.

Поддержка проекта

Если Вам сайт понравился и помог, то будем признательны за Ваш «посильный» вклад в его поддержку и развитие

• Yandex.Деньги
410013796724260

• Webmoney
R335386147728
Z369087728698

Исключения, try … catch

В данной статье рассматривается используемый в Java механизм обработки исключений. Исключение в Java —
это объект, который описывает исключительное состояние, возникшее в каком-либо участке программного кода.
Когда возникает исключительное состояние, создается объект класса Exception. Этот объект пересылается
в метод, обрабатывающий данный тип исключительной ситуации. Исключения могут возбуждаться и для того, чтобы
сообщить о некоторых нештатных ситуациях.

Ключевые слова исключений try, catch, throw, throws, finally

Механизм исключительных ситуаций в Java поддерживается пятью ключевыми словами:

try,
catch,
throw,
throws,
finally.

Ниже приведена общая форма блока обработки исключений.

try { 
    // блок кода 
} catch (<ExceptionType1> е)  { 
    // обработчик исключений типа ExceptionType1
} catch (<ExceptionType2> е) { 
    // обработчик исключений типа ExceptionType2 
} finally {
    // ...  
}

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.

package samples;

class TestException
{ 
    public static void main(String args[])
    { 
        int d = 0; 
        int a = 42 / d; 
        System.out.println ("a = " + a);
    }
}

В консоль будет выведено следующее сообщение.

Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
    at samples.TestException.main(TestException.java:8)

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.

package samples;

public class TestException
{
   static void subroutine()
    { 
        int d = 0; 
        int a = 10 / d; 
        System.out.println ("a = " + a);
    } 

    public static void main(String[] args)
    {
        TestException.subroutine();
    }
}

Сообщение выполнения программы показывает, как обработчик исключений исполняющей системы Java выводит
содержимое всего стека вызовов.

Exception in thread "main" 
             java.lang.ArithmeticException: / by zero
    at samples.TestException.subroutine(TestException.java:8)
    at samples.TestException.main(TestException.java:14)

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.

class TestException
{ 
    public static void main(String args[])
    { 
        try { 
            int d = 0; 
            int a = 42 / d; 
        } catch (ArithmeticException e) { 
            System.out.println("division by zero");
        } 
    }
}

Целью большинства хорошо сконструированных catch-разделов должна быть обработка возникшей исключительной
ситуации и приведение переменных программы в некоторое разумное состояние — такое, чтобы программу можно было продолжить
так, будто никакой ошибки и не было (в нашем примере выводится предупреждение — division by zero).

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.

class MultiCatch
{ 
    static int c[] = { 1 }; 
    public static void main(String args[])
    { 
        try { 
            int a = args.length; 
            System.out.println("a = " + String.valueOf(a));
            int b = 23 / a; 
            c[4] = 33; 
        }  catch (ArithmeticException e) { 
              System.out.println("ArithmeticException : " +
                                           e.getMessage()); 
        } catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e) { 
              System.out.println(
                        "ArrayIndexOutOfBoundsException : "
                                         + e.getMessage()); 
        } 
    }
}

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.

а = 0 
div by 0: java.lang.ArithmeticException: / by zero 

a = 1 
array index oob: java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException:33

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.

class MultiNest
{ 
    static int c[] = { 1 }; 
    static void checkArray()
    { 
        try { 
            c[4] = 33; 
        } catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e) { 
            System.out.println
                        "ArrayIndexOutOfBoundsException : "
                                         + e.getMessage()); 
        }
    } 
	public static void main(String args[])
    { 
        try { 
            int a = args.length(); 
            System.out.println("a = " + a); 
            int b = 23 / a; 
            checkArray(); 
        } catch (ArithmeticException e) { 
            System.out.println("ArithmeticException : " + 
                                         e.getMessage()); 
        } 
    }
}

Возбуждение исключений throw

Программа может явно вызывать исключение, используя оператор throw. После выполнения оператора throw процесс
выполнения программы приостанавливается и последующие операторы не выполняются. JVM просматривает ближайший блоки
try … catch, соответствующий типу исключения, для «передачи управления». Если подходящий блок не будет найден, то
обработчик исключений остановит программу и «распечатает» при этом состояние стека вызовов.

Пример исключения, в котором сначала создается объект-исключение, затем оператор throw возбуждает исключительную ситуацию,
после чего то же исключение возбуждается повторно — на этот раз уже кодом перехватившего его в первый раз раздела catch.

class TestThrow
{ 
    static void method() 
    { 
        try { 
          throw new NullPointerException("Exception in method"); 
        } catch (NullPointerException e) { 
            System.out.println(e.getMessage());
            throw e; 
        }
    } 
    public static void main(String args[])
    { 
        try { 
            method(); 
        } catch(NullPointerException e) { 
            System.out.println("Catch inside main : " + 
                                       e.getMessage()); 
        } 
    }
}

Результат выполнения программы приведен ниже.

Exception in method
Catch inside main : Exception in method

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:

public class TestThrow 
{
    static void method() throws IllegalAccessException 
    { 
        try { 
            System.out.println("inside method"); 
            throw new IllegalAccessException (
                                    "Exception in method");
        } catch (NullPointerException e) { 
            System.out.println(e.getMessage()); 
        }
    } 
    public static void main(String args[])
    { 
        try { 
            method(); 
        } catch(IllegalAccessException  e) { 
            System.out.println("Catch inside main : " +
                                       e.getMessage());
        } 
    }
}

Результат работы примера:

inside method
Catch inside main : Exception in method

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.

public class TestFinally
{
    static void methodA()
    { 
        try { 
           System.out.println("inside methodA"); 
           throw new RuntimeException("Exception in methodA");
        } finally { 
           System.out.println("finally inside methodA");
        } 
    }

    static void methodB()
    { 
        try { 
            System.out.println("inside methodB"); 
            return; 
        } finally { 
            System.out.println("finally inside methodB"); 
        }
    } 

    public static void main(String args[])
    { 
        try { 
            methodA(); 
        } catch (Exception e) {
          System.out.println("Catch exception iinside main");
        } 
        methodB(); 
    }
}

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:

inside methodA
finally inside methodA
Catch exception iinside main
inside methodB
finally inside methodB

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.

public class TestException
{
    public static void main(String[] args) {
        try {
            System.err.print("level 0");
            throw new RuntimeException();
            System.err.print("level 1");
        } catch (Exception e) { 
            // catch Exception ПЕРЕХВАТ RuntimeException
            System.err.print("level 2");
        }
        System.err.println("level 3");
    }
}

В результате в консоли увидим

Error и Exception из параллельных веток наследования от
Throwable, поэтому catch по одному «брату» не может поймать другого «брата».

public class TestError
{
    public static void main(String[] args)
    {
        try {
            System.err.println("level 0");
            if (true) {
                throw new Error();
            }
            System.err.println("level 1");
        } catch (Exception e) {
            System.err.println("level 2");
        }
        System.err.println("level 3");
    }
}

Результат выполения программы

level 0
Exception in thread "main" java.lang.Error
    at TestError.main(TestFinally.java:8)

Множественные исключения

Объявление исключений в методе может быть множественным. Пример :

import java.io.EOFException;
import java.io.FileNotFoundException;

public class MultiException
{
    // объявляем исключения
    public static void main(String[] args) 
                 throws EOFException, FileNotFoundException
    {
        if (System.currentTimeMillis() % 2 == 0) {
            throw new EOFException();
        } else {
            throw new FileNotFoundException();
        }
    }
}

Наверх

Источник

File Vehicle.java

File HelloWorld.java

Исключения

Несколько исключений

Вложенные операторы try

Оператор throw

Оператор throws

Оператор finally

Создание собственных классов исключений

Перехват произвольных исключений

Основные правила обработки исключений

Реклама

Исключения

Введение

Иерархия исключений

Проверяемые и непроверяемые

Иерархия

Классификация

Error и Exception

Работа с исключениями

Обработка исключений

Правила try/catch/finally

Расположение catch блоков

Транзакционность

Делегирование

Методы и практики работы с исключительными ситуацими

Собственные исключения

Реагирование через re-throw

Не забывайте указывать причину возникновения исключения

Сохранение исключения

Логирование

Чего нельзя делать при обработке исключений

Try-with-resources или try-с-ресурсами

Общие советы

Избегайте генерации исключений, если их можно избежать простой проверкой

Предпочитайте Optional, если отсутствие значения — не исключительная ситуация

Заранее обдумывайте контракты методов

Предпочитайте исключения кодам ошибок и boolean флагам-признакам успеха

Исключения и статические блоки

Многопоточность и исключения

Проверяемые исключения и их необходимость

Заключение

Полезные ссылки

File Vehicle.java

File HelloWorld.java

Исключения, try … catch

Ключевые слова исключений try, catch, throw, throws, finally

Типы исключений

Неперехваченные исключения

Перехват исключений try/catch

Несколько разделов catch

Вложенные операторы try

Возбуждение исключений throw

Объявление об исключении throws

Ключевое слово finally

Наследование исключений

Множественные исключения

Предпочитайте `Optional`, если отсутствие значения — не исключительная ситуация

Предпочитайте исключения кодам ошибок и `boolean` флагам-признакам успеха