Pragma error oracle

К сожалению, многие программисты не склонны тратить время на то, чтобы застраховать свой код PL/SQL от всех возможных неожиданностей. У большинства из нас хватает проблем с написанием кода, реализующего положительные аспекты приложения: управление данными клиентов, построение счетов и т. д.; вдобавок это увеличивает объем работы. Всегда бывает дьявольски сложно — как с психологической точки зрения, так и в отношении расходования ресурсов — сосредоточиться на негативных аспектах работы системы: что, если пользователь нажмет не ту клавишу? А что делать, если база данных Oracle недоступна?

В результате мы пишем приложения PL/SQL, предназначенные для работы в «идеальном мире», где в программах не бывает ошибок, пользователи вводят лишь правильные данные, а все системы — и аппаратные и программные — всегда в полном порядке.

Конечно, жестокая реальность устанавливает свои правила: как бы вы ни старались, в приложении все равно отыщется еще одна ошибка. А ваши пользователи всегда постараются отыскать последовательность нажатий клавиш, от которых форма перестанет работать. Проблема проста: либо вы выделяете время на отладку и защиту своих программ, либо вам придется вести бесконечные бои в отступлении, принимая отчаянные звонки от пользователей и пытаясь потушить разгорающееся пламя.

К счастью, PL/SQL предоставляет достаточно мощный и гибкий механизм перехвата и обработки ошибок. И вполне возможно написать на языке PL/SQL такое приложение, которое полностью защитит от ошибок и всех пользователей, и базу данных Oracle.

Основные концепции и терминология обработки исключений

В языке PL/SQL ошибки всех видов интерпретируются как исключения — ситуации, которые не должны возникать при нормальном выполнении программы.

К числу исключений относятся:

• ошибки, генерируемые системой (например, нехватка памяти или повторяющееся значение индекса);
• ошибки, вызванные действиями пользователя;
• предупреждения, выдаваемые приложением пользователю.

PL/SQL перехватывает ошибки и реагирует на них при помощи так называемых обработчиков исключений. Механизм обработчиков исключений позволяет четко отделить код обработки ошибок от основной логики программы, а также дает возможность реализовать обработку ошибок, управляемую событиями (в отличие от старой линейной модели). Независимо от того, как и по какой причине возникло конкретное исключение, оно всегда обрабатывается одним и тем же обработчиком в разделе исключений.

При возникновении ошибки — как системной, так и ошибки в приложении — в PL/SQL инициируется исключение. В результате выполнение блока прерывается, и управление передается для обработки в раздел исключений текущего блока, если он имеется. После обработки исключения возврат в тот блок, где исключение было инициировано, невозможен, поэтому управление передается во внешний блок.

Схема передачи управления при возникновении исключения показана на рис. 1.

Рис. 1. Архитектура обработки исключений

Существует два типа исключений:

• Системное исключение определяется в Oracle и обычно инициируется исполняемым ядром PL/SQL, обнаружившим ошибку. Одним системным исключениям присваиваются имена (например, NO_DATA_FOUND), другие ограничиваются номерами и описаниями.
• Исключение, определяемое программистом, актуально только для конкретного приложения. Имя исключения можно связать с конкретной ошибкой Oracle с помощью директивы компилятора EXCEPTION_INIT или же назначить ошибке номер и описание процедурой RAISE_APPLICATION_ERROR.

В этом блоге будут использоваться следующие термины:

• Раздел исключений — необязательный раздел блока PL/SQL (анонимного блока, процедуры, функции, триггера или инициализационного раздела пакета), содержащий один или несколько обработчиков исключений. Структура раздела исключений очень похожа на структуру команды CASE, о которой рассказывалось в этом блоге.
• Инициировать исключение — значит остановить выполнение текущего блока PL/SQL, оповещая исполняемое ядро об ошибке. Исключение может инициировать либо Oracle, либо ваш собственный программный код при помощи команды RAISE или процедуры RAISE_APPLICATION_ERROR.
• Обработать исключение — значит перехватить ошибку, передав управление обработчику исключения. Написанный программистом обработчик может содержать код, который в ответ на исключение выполняет определенные действия (например, записывает информацию об ошибке в журнал, выводит сообщение для пользователя или передает исключение во внешний блок).
• Область действия — часть кода (конкретный блок или весь раздел), в котором может инициироваться исключение, а также часть кода, инициируемые исключения которого могут перехватываться и обрабатываться соответствующим разделом исключений.
• Передача исключения — процесс передачи исключения во внешний блок, если в текущем блоке это исключение не обработано.
• Необработанное исключение — исключение, которое передается без обработки из «самого внешнего» блока PL/SQL. После этого управление передается исполнительной среде, которая уже сама определяет, как отреагировать на исключение (выполнить откат транзакции, вывести сообщение об ошибке, проигнорировать ее и т. д.).
• Анонимное исключение — исключение, с которым связан код ошибки и описание. Такое исключение не имеет имени, которое можно было бы использовать в команде RAISE или секции WHEN обработчика исключений.
• Именованное исключение — исключение, которому имя присвоено либо Oracle (в одном из встроенных пакетов), либо разработчиком. В частности, для этой цели можно использовать директиву компилятора EXCEPTION_INIT (в таком случае имя можно будет применять и для инициирования, и для обработки исключения).

Определение исключений

Прежде чем исключение можно будет инициировать и обрабатывать, его необходимо определить. В Oracle заранее определены тысячи исключений, большинство из которых имеют только номера и пояснительные сообщения. Имена присваиваются только самым распространенным исключениям.

Имена присваиваются в пакете STANDARD (одном из двух пакетов по умолчанию PL/SQL; другой пакет — DBMS_STANDARD), а также в других встроенных пакетах, таких как UTL_FILE и DBMS_SQL. Код, используемый Oracle для определения исключений (таких, как NO_DATA_FOUND), не отличается от кода, который вы будете использовать для определения или объявления ваших собственных исключений.

Это можно сделать двумя способами, описанными ниже.

Объявление именованных исключений

Исключения PL/SQL, объявленные в пакете STANDARD и в других встроенных пакетах, представляют внутренние (то есть системные) ошибки. Однако многие проблемы, с которыми будет сталкиваться пользователь приложения, актуальны только в этом конкретном приложении. Возможно, вашей программе придется перехватывать и обрабатывать такие ошибки, как «отрицательный баланс счета» или «дата обращения не может быть меньше текущей даты». Хотя эти ошибки имеют иную природу, нежели, скажем, ошибки «деления на нуль», они также относятся к разряду исключений, связанных с нормальной работой программы, и должны обрабатываться этой программой.

Одной из самых полезных особенностей обработки исключений PL/SQL является отсутствие структурных различий между внутренними ошибками и ошибками конкретных приложений. Любое исключение может и должно обрабатываться в разделе исключений независимо от типа ошибки.

Конечно, для обработки исключения необходимо знать его имя. Поскольку в PL/SQL имена пользовательским исключениям автоматически не назначаются, вы должны делать это самостоятельно, определяя исключения в разделе объявлений блока PL/SQL. При этом задается имя исключения, за которым следует ключевое слово EXCEPTION:

имя_исключения EXCEPTION;

Следующий раздел объявлений процедуры calc_annual_sales содержит два объявления исключений, определяемых программистом:

PROCEDURE calc_annual_sales(company_id_in IN company.company_id%TYPE)
IS
   invalid_company_id EXCEPTION;
   negative_balance EXCEPTION;

   duplicate_company BOOLEAN;
BEGIN
   ... исполняемые команды ...
EXCEPTION
   WHEN NO_DATA_FOUND -- системное исключение
    THEN
      ...
    WHEN invalid_company_id
    THEN

    WHEN negative_balance
    THEN
   ...
END;

По своему формату имена исключений схожи с именами других переменных, но ссылаться на них можно только двумя способами:

• В команде RAISE, находящейся в исполняемом разделе программы (для инициирования исключения):

        RAISE invalid_company_id; 

• В секции WHEN раздела исключений (для обработки инициированного исключения):

        WHEN invalid_company_id THEN

Связывание имени исключения с кодом ошибки

В Oracle, как уже было сказано, имена определены лишь для самых распространенных исключений. Тысячи других ошибок в СУБД имеют лишь номера и снабжены пояснительными сообщениями. Вдобавок инициировать исключение с номером ошибки (в диапазоне от –20 999 до –20 000) может и разработчик приложения, воспользовавшись для этой цели процедурой RAISE_APPLICATION_ERROR (см. далее раздел «Инициирование исключений»).

Наличие в программном коде исключений без имен вполне допустимо, но такой код малопонятен и его трудно сопровождать. Допустим, вы написали программу, при выполнении которой Oracle выдает ошибку, связанную с данными, например ORA-01843: not a valid month. Для перехвата этой ошибки в программу включается обработчик следующего вида:

EXCEPTION
   WHEN OTHERS THEN
      IF SQLCODE = -1843 THEN

Но код получается совершенно непонятным. Чтобы сделать смысл этого кода более очевидным, следует воспользоваться директивой EXCEPTION_INIT.

Встроенная функция SQLCODE возвращает номер последней сгенерированной ошибки. Она будет рассмотрена далее в разделе «Обработка исключений» этой статьи.

Директива EXCEPTION_INIT

Директива компилятора EXCEPTION_INIT (команда, выполняемая во время компиляции) связывает идентификатор, объявленный с ключевым словом EXCEPTION, с внутренним кодом ошибки. Установив такую связь, можно инициировать исключение по имени и указать это имя в условии WHEN обработчика ошибок.

С директивой EXCEPTION_INIT условие WHEN, использованное в предыдущем примере, приводится к следующему виду:

PROCEDURE my_procedure
IS
   invalid_month EXCEPTION;
   PRAGMA EXCEPTION_INIT (invalid_month, −1843);
BEGIN
   ...
EXCEPTION
   WHEN invalid_month THEN

Жесткое кодирование номера ошибки становится излишним; имя ошибки говорит само за себя.

Директива EXCEPTION_INIT должна располагаться в разделе объявлений блока. Указанное в ней исключение должно быть объявлено либо в том же блоке, либо во внешнем, либо в спецификации пакета. Синтаксис директивы в анонимном блоке:

DECLARE
   имя_исключения EXCEPTION;
   PRAGMA EXCEPTION_INIT (имя_исключения, целое_число);

Здесь имя_исключения — имя исключения, объявляемого программистом, а целое_число — номер ошибки Oracle, которую следует связать с данным исключением. Номером ошибки может служить любое число со следующими ограничениями:

• Номер ошибки не может быть равен –1403 (один из двух кодов ошибок NO_DATA_FOUND). Если вы по какой-либо причине захотите связать свое именованное исключение с этой ошибкой, передайте директиве EXCEPTION_INIT значение 100.
• Номер ошибки не может быть равен 0 или любому положительному числу, кроме 100.
• Номер ошибки не может быть отрицательным числом, меньшим –1 000 000.

Рассмотрим пример возможного объявления исключения. В приведенном ниже программном коде я объявляю и связываю исключение со следующим номером:

ORA-2292 integrity constraint (OWNER.CONSTRAINT) violated -
child record found.

Ошибка происходит при попытке удаления родительской записи, у которой в таблице имеются дочерние записи (то есть записи с внешним ключом, ссылающимся на родительскую запись):

PROCEDURE delete_company (company_id_in IN NUMBER)
IS
   /* Объявление исключения. */
   still_have_employees EXCEPTION;
   /* Имя исключения связывается с номером ошибки. */
   PRAGMA EXCEPTION_INIT (still_have_employees, 2292);
BEGIN
   /* Попытка удаления информации о компании. */
   DELETE FROM company
   WHERE company_id = company_id_in;
EXCEPTION
   /* При обнаружении дочерних записей инициируется это исключение! */
   WHEN still_have_employees 
   THEN
      DBMS_OUTPUT.PUT_LINE
         ('Пожалуйста, сначала удалите данные о служащих компании.');
END;

Рекомендации по использованию EXCEPTION_INIT

Директиву EXCEPTION_INIT целесообразно использовать в двух ситуациях:

• при необходимости присвоить имя безымянному системному исключению, задействованному в программе (следовательно, если в Oracle не определено имя для некоторой ошибки, это еще не означает, что с ней можно работать только по номеру);
• когда нужно присвоить имя специфическому для приложения исключению, инициируемому процедурой RAISE_APPLICATION_ERROR (см. далее раздел «Инициирование исключений»). Это позволяет обрабатывать данное исключение по имени, а не по номеру.

В обоих случаях все директивы EXCEPTION_INIT желательно объединить в пакет, чтобы определения исключений не были разбросаны по всему коду приложения. Допустим, вы интенсивно используете динамический SQL, и при выполнении запросов часто возникает ошибка «invalid column name» (неверное имя столбца). Запоминать код ошибки не хочется, но и определять директивы имя для исключения в 20 разных программах тоже неразумно. Поэтому имеет смысл определить собственные «системные исключения» в отдельном пакете для работы с динамическим SQL: 

CREATE OR REPLACE PACKAGE dynsql
IS
   invalid_table_name EXCEPTION;
   PRAGMA EXCEPTION_INIT (invalid_table_name, -903);
   invalid_identifier EXCEPTION;
   PRAGMA EXCEPTION_INIT (invalid_identifier, -904);

Теперь перехват этих ошибок в программе может производиться следующим образом:

WHEN dynsql.invalid identifier THEN ...

Аналогичный подход рекомендуется использовать при работе с кодами ошибок –20NNN, передаваемыми процедуре RAISE_APPLICATION_ERROR (см. далее в этой заметке моего блога). Создайте пакет, в котором этим кодам будут присваиваться имена. Он может выглядеть примерно так: 

PACKAGE errnums
IS
   en_too_young CONSTANT NUMBER := -20001;
   exc_too_young EXCEPTION;
   PRAGMA EXCEPTION_INIT (exc_too_young, -20001);
   en_sal_too_low CONSTANT NUMBER := -20002;
   exc_sal_too_low EXCEPTION;
   PRAGMA EXCEPTION_INIT (exc_sal_too_low , -20002);
END errnums;

При наличии такого пакета можно использовать код следующего вида, не указывая номер ошибки в коде:

PROCEDURE validate_emp (birthdate_in IN DATE)
IS
   min_years CONSTANT PLS_INTEGER := 18;
BEGIN
   IF ADD_MONTHS (SYSDATE, min_years * 12 * -1) < birthdate_in
   THEN
      RAISE_APPLICATION_ERROR
         (errnums.en_too_young,
         'Возраст работника должен быть не менее ' || min_years || ' лет.');
   END IF;
END;

Именованные системные исключения

В Oracle для относительно небольшого количества исключений определены стандартные имена, задаваемые директивой компилятора EXCEPTION_INIT во встроенных пакетах. Самые важные и часто применяемые из них определены в пакете STANDARD. Так как это один из двух используемых по умолчанию пакетов PL/SQL, на определенные в нем исключения можно ссылаться без префикса с именем пакета. Например, если потребуется инициировать в программе исключение NO_DATA_FOUND, это можно сделать любой из следующих команд: 

WHEN NO_DATA_FOUND THEN
WHEN STANDARD.NO_DATA_FOUND THEN

Определения стандартных именованных исключений встречаются и в других встроенных пакетах — например, в пакете DBMS_LOB, предназначенном для работы с большими объектами. Пример одного такого определения из указанного пакета: 

invalid_argval EXCEPTION;
PRAGMA EXCEPTION_INIT(invalid_argval, -21560);

Поскольку пакет DBMS_LOB не используется по умолчанию, перед ссылкой на это исключение необходимо указать имя пакета:

WHEN DBMS_LOB.invalid_argval THEN... 

Многие исключения, определенные в пакете STANDARD, перечислены в табл. 1. Для каждого из них приводится номер ошибки Oracle, значение, возвращаемое при вызове SQLCODE (встроенная функция SQLCODE, которая возвращает текущий код ошибки — см. раздел «Встроенные функции ошибок»), и краткое описание. Значение, возвращаемое SQLCODE, совпадает с кодом ошибки Oracle, с одним исключением: определяемый стандартом ANSI код ошибки NO_DATA_FOUND равен 100.

Рассмотрим пример использования этой таблицы исключений. Предположим, ваша программа инициирует необрабатываемое исключение для ошибки ORA-6511. Заглянув в таблицу, вы видите, что она связана с исключением CURSOR_ALREADY_OPEN. Найдите блок PL/SQL, в котором произошла ошибка, и добавьте в него обработчик исключения 

CURSOR_ALREADY_OPEN:
EXCEPTION
   WHEN CURSOR_ALREADY_OPEN
   THEN
      CLOSE my_cursor;
END;

Конечно, еще лучше было бы проанализировать весь программный код и заранее определить, какие из стандартных исключений в нем могут инициироваться. В таком случае вы сможете решить, какие исключения следует обрабатывать конкретно, какие следует включить в конструкцию WHEN OTHERS (см. далее), а какие оставить необработанными.

Область действия исключения

Областью действия исключения называется та часть программного кода, к которой оно относится, то есть блок, где данное исключение может быть инициировано. В следующей таблице указаны области действия исключений четырех разных типов.

Рассмотрим пример исключения overdue_balance, объявленного в процедуре check_account (таким образом, область его действия ограничивается указанной процедурой):

PROCEDURE check_account (company_id_in IN NUMBER)
IS
   overdue_balance EXCEPTION;
BEGIN
   ... исполняемые команды ...
   LOOP
      ...
      IF ... THEN
         RAISE overdue_balance;
      END IF;
   END LOOP;
EXCEPTION
   WHEN overdue_balance THEN ...
END;

С помощью команды RAISE исключение overdue_balance можно инициировать в процедуре check_account, но не в программе, которая ее вызывает. Например, для следующего анонимного блока компилятор выдает ошибку:

DECLARE
   company_id NUMBER := 100;
BEGIN
   check_account (100);
   EXCEPTION
      WHEN overdue_balance /* В PL/SQL такая ссылка недопустима. */
      THEN ...
END;

PLS-00201: identifier "OVERDUE_BALANCE" must be declared

Для приведенного выше анонимного блока процедура check_account является «черным ящиком». Все объявленные в ней идентификаторы, в том числе идентификаторы исключения, не видны для внешнего программного кода.

Инициирование исключений

Исключение может быть инициировано приложением в трех случаях:

• Oracle инициирует исключение при обнаружении ошибки;
• приложение инициирует исключение командой RAISE;
• исключение инициируется встроенной процедурой RAISE_APPLICATION_ERROR.

Как Oracle инициирует исключения, вы уже знаете. Теперь давайте посмотрим, как это может сделать программист.

Команда RAISE

Чтобы программист имел возможность самостоятельно инициировать именованные исключения, в Oracle поддерживается команда RAISE. С ее помощью можно инициировать как собственные, так и системные исключения. Команда имеет три формы: 

RAISE имя_исключения;
RAISE имя_пакета.имя_исключения;
RAISE;

Первая форма (без имени пакета) может инициировать исключения, определенные в текущем блоке (или в содержащем его блоке), а также системные исключения, объявленные в пакете STANDARD. Далее приводятся два примера, в первом из которых инициируется исключение, определенное программистом: 

DECLARE
   invalid_id EXCEPTION; -- Все идентификаторы должны начинаться с буквы 'X'.
   id_value VARCHAR2(30);
BEGIN
   id_value := id_for ('SMITH');
   IF SUBSTR (id_value, 1, 1) != 'X'
   THEN
     RAISE invalid_id;
   END IF;
   ...
END;

При необходимости вы всегда можете инициировать системное исключение:

BEGIN
   IF total_sales = 0
   THEN
      RAISE ZERO_DIVIDE; -- Определено в пакете STANDARD
   ELSE
      RETURN (sales_percentage_calculation (my_sales, total_sales));
   END IF;
END;

Если исключение объявлено в пакете (но не в STANDARD) и инициируется извне, имя исключения необходимо уточнить именем пакета:

IF days_overdue (isbn_in, borrower_in) > 365
THEN
   RAISE overdue_pkg.book_is_lost;
END IF; 

Третья форма RAISE не требует указывать имя исключения, но используется только в условии WHEN раздела исключений. Ее синтаксис предельно прост:

RAISE;

Используйте эту форму для повторного инициирования (передачи) перехваченного исключения:

EXCEPTION
   WHEN NO_DATA_FOUND
   THEN
      -- Используем общий пакет для сохранений всей контекстной
      -- информации: код ошибки, имя программы и т. д.
      errlog.putline (company_id_in);
      -- А теперь исключение NO_DATA_FOUND передается
      -- в родительский блок без обработки.
      RAISE;

Эта возможность особенно полезна в тех случаях, когда информацию об ошибке нужно записать в журнал, а сам процесс обработки возложить на родительский блок. Таким образом выполнение родительских блоков завершается без потери информации об ошибке.

Процедура RAISE_APPLICATION_ERROR

Для инициирования исключений, специфических для приложения, Oracle предоставляет процедуру RAISE_APPLICATION_ERROR (определенную в используемом по умолчанию пакете DBMS_STANDARD). Ее преимущество перед командой RAISE (которая тоже может инициировать специфические для приложения явно объявленные исключения) заключается в том, что она позволяет связать с исключением сообщение об ошибке.

При вызове этой процедуры выполнение текущего блока PL/SQL прекращается, а любые изменения аргументов OUT и IN OUT (если таковые имеются) отменяются. Изменения, внесенные в глобальные структуры данных (с помощью команды INSERT, UPDATE, MERGE или DELETE), такие как переменные пакетов и объекты баз данных, не отменяются. Для отката DML-команд необходимо явно указать в разделе обработки исключений команду ROLLBACK.

Заголовок этой процедуры (определяемый в пакете DBMS_STANDARD) выглядит так: 

PROCEDURE RAISE_APPLICATION_ERROR (
   num binary_integer,
   msg varchar2,
   keeperrorstack boolean default FALSE);

Здесь num — номер ошибки из диапазона от –20 999 до –20 000 (только представьте: все остальные отрицательные числа Oracle резервирует для собственных исключений!); msg — сообщение об ошибке, длина которого не должна превышать 2048 символов (символы, выходящие за эту границу, игнорируются); аргумент keeperrorstack указывает, хотите ли вы добавить ошибку к уже имеющимся в стеке (TRUE), или заменить существующую ошибку (значение по умолчанию — FALSE).

Oracle выделяет диапазон номеров от –20 999 до –20 000 для пользовательских ошибок, но учтите, что в некоторых встроенных пакетах, в том числе в DBMS_OUTPUT и DBMS_DESCRIBE, номера от –20 005 до –20 000 все равно присваиваются системным ошибкам. За дополнительной информацией обращайтесь к документации пакетов.

Рассмотрим пример полезного применения этой встроенной процедуры. Допустим, мы хотим, чтобы сообщения об ошибках выдавались пользователям на разных языках. Создадим для них таблицу error_table и определим в ней язык каждого сообщения значением столбца string_language. Затем создается процедура, которая генерирует заданную ошибку, загружая соответствующее сообщение из таблицы с учетом языка текущего сеанса:

PROCEDURE raise_by_language (code_in IN PLS_INTEGER)
IS
   l_message error_table.error_string%TYPE;
BEGIN
   SELECT error_string
   INTO l_message
   FROM error_table
   WHERE error_number = code_in
      AND string_language = USERENV ('LANG');
   RAISE_APPLICATION_ERROR (code_in, l_message);
END;

Обработка исключений

Как только в программе возникает исключение, нормальное выполнение блока PL/SQL останавливается, и управление передается в раздел исключений. Затем исключение либо обрабатывается обработчиком исключений в текущем блоке PL/SQL, либо передается в родительский блок.

Чтобы обработать или перехватить исключение, нужно написать для него обработчик. Обработчики исключений располагаются после всех исполняемых команд блока, но перед завершающим ключевым словом END. Начало раздела исключений отмечает ключевое слово EXCEPTION: 

DECLARE
   ... объявления ...
BEGIN
   ... исполняемые команды ...
[ EXCEPTION
... обработчики исключений ... ]
END;

Синтаксис обработчика исключений может быть таким:

WHEN имя_исключения [ OR имя_исключения ... ]
THEN
   исполняемые команды

или таким:

WHEN OTHERS
THEN
   исполняемые команды

В одном разделе исключений может быть несколько их обработчиков. Структура обработчиков напоминает структуру условной команды CASE.

Если имя, заданное в условии WHEN, совпадает с инициированным исключением, то это исключение обрабатывается соответствующим набором команд. Обратите внимание: исключения перехватываются по именам, а не по кодам ошибок. Но если инициированное исключение не имеет имени или его имя не соответствует ни одному из имен, указанных в условиях WHEN, тогда оно обрабатывается командами, заданными в секции WHEN OTHERS (если она имеется). Любая ошибка может быть перехвачена только одним обработчиком исключений. После выполнения команд обработчика управление сразу же передается из текущего блока в родительский или вызывающий блок.

Секция WHEN OTHERS не является обязательной. Когда она отсутствует, все необработанные исключения немедленно передаются в родительский блок, если таковой имеется. Секция WHEN OTHERS должна быть последним обработчиком исключений в блоке. Если разместить после нее еще одну секцию WHEN, компилятор выдаст сообщение об ошибке.

Встроенные функции ошибок

Прежде чем переходить к изучению тонкостей обработки ошибок, мы сначала вкратце познакомимся со встроенными функциями Oracle, предназначенными для идентификации, анализа и реагирования на ошибки, возникающие в приложениях PL/SQL.

• SQLCODE

Функция SQLCODE возвращает код ошибки последнего исключения, инициированного в блоке. При отсутствии ошибок SQLCODE возвращает 0. Кроме того, SQLCODE возвращает 0 при вызове за пределами обработчика исключений.

База данных Oracle поддерживает стек значений SQLCODE. Допустим, к примеру, что функция FUNC инициирует исключение VALUE_ERROR (–6502). В разделе исключений FUNC вызывается процедура PROC, которая инициирует исключение DUP_VAL_ON_INDEX (–1). В разделе исключений PROC функция SQLCODE возвращает значение –1. Но когда управление передается в раздел исключений FUNC, SQLCODE будет возвращать –6502.

• SQLERRM

Функция SQLERRM возвращает сообщение об ошибке для заданного кода ошибки. Если вызвать SQLERRM без указания кода ошибки, функция вернет сообщение, связанное со значением, возвращаемым SQLCODE. Например, если SQLCODE возвращает 0, функция SQLERRM вернет следующую строку:

ORA-0000: normal, successful completion

Если же SQLCODE возвращает 1 (обобщенный код ошибки для исключения, определяемого пользователем), SQLERRM вернет строку:

User-Defined Exception 

Пример вызова SQLERRM для получения сообщения об ошибке для конкретного кода:

1  BEGIN
2     DBMS_OUTPUT.put_line (SQLERRM (-1403));
3* END;
SQL> /
ORA-01403: no data found

Максимальная длина строки, возвращаемой SQLERRM, составляет 512 байт (в некоторых ранних версиях Oracle — 255 байт). Из-за этого ограничения Oracle Corporation рекомендует вызывать функцию DBMS_UTILITY.FORMAT_ERROR_STACK, чтобы гарантировать вывод полной строки (эта встроенная функция не усекает текст до 2000 байт).

DBMS_UTILITY.FORMAT_ERROR_STACK

Эта встроенная функция, как и SQLERRM, возвращает сообщение, связанное с текущей ошибкой (то есть значение, возвращаемое SQLCODE). Ее отличия от SQLERRM:

• Она возвращает до 1899 символов сообщения, что позволяет избежать проблем с усечением.
• Этой функции не может передаваться код ошибки; соответственно, она не может использоваться для получения сообщения, соответствующего произвольному коду.

Как правило, эта функция вызывается в логике обработчика исключения для получения полного сообщения об ошибке.

Хотя в имя функции входит слово «stack», она не возвращает информацию о стеке ошибок, приведшем к строке, в которой изначально была инициирована ошибка. Эту задачу решает DBMS_UTILITY.FORMAT_ERROR_BACKTRACE. 

DBMS_UTILITY.FORMAT_ERROR_BACKTRACE

Эта функция, появившаяся в Oracle10g, возвращает отформатированную строку с содержимым стека программ и номеров строк. Ее выходные данные позволяют отследить строку, в которой изначально была инициирована ошибка.

Тем самым заполняется весьма существенный пробел в функциональности PL/SQL. В Oracle9i и предшествующих версиях после обработки исключения в блоке PL/ SQL было невозможно определить строку, в которой произошла ошибка (возможно, самая важная информация для разработчика). Если программист хотел получить эту информацию, он должен был разрешить прохождение необработанного исключения, чтобы полная трассировочная информация ошибки была выведена на экран. Ситуация более подробно описана в следующем разделе.

DBMS_UTILITY.FORMAT_CALL_STACK

Функция возвращает отформатированную строку со стеком вызовов в приложении PL/SQL. Практическая полезность функции не ограничивается обработкой ошибок; она также пригодится для трассировки выполнения вашего кода.

В Oracle Database 12c появился пакет UTL_CALL_STACK, который также предоставляет доступ к стеку вызовов, стеку ошибок и информации обратной трассировки.

Подробнее о DBMS_UTILITY.FORMAT_ERROR_BACKTRACE

Функцию DBMS_UTILITY.FORMAT_ERROR_BACKTRACE следует вызывать в обработчике исключения. Она выводит содержимое стека выполнения в точке инициирования исключения. Таким образом, вызов DBMS_UTILITY.FORMAT_ERROR_BACKTRACE в разделе исключений на верхнем уровне стека позволит узнать, где именно в стеке вызовов произошла ошибка. Рассмотрим следующий сценарий: мы определяем процедуру proc3, которая вызывает процедуру proc2, а последняя, в свою очередь, вызывает proc1. Процедура proc1 инициирует исключение: 

CREATE OR REPLACE PROCEDURE proc1 IS
BEGIN
   DBMS_OUTPUT.put_line ('выполнение proc1');
   RAISE NO_DATA_FOUND;
END;
/

CREATE OR REPLACE PROCEDURE proc2 IS
   l_str VARCHAR2 (30) := 'вызов proc1';
BEGIN
   DBMS_OUTPUT.put_line (l_str);
   proc1;
END;
/

CREATE OR REPLACE PROCEDURE proc3 IS
BEGIN
   DBMS_OUTPUT.put_line ('вызов proc2');
   proc2;
EXCEPTION
   WHEN OTHERS
   THEN
      DBMS_OUTPUT.put_line ('Стек ошибок верхнего уровня:');
      DBMS_OUTPUT.put_line (DBMS_UTILITY.format_error_backtrace);
END;
/

Единственной программой с обработчиком ошибок является внешняя процедура proc3. Вызов функции трассировки включен в обработчик WHEN OTHERS процедуры proc3. При выполнении этой процедуры будет получен следующий результат: 

SQL> SET SERVEROUTPUT ON
SQL> BEGIN
2      DBMS_OUTPUT.put_line ('Proc3 -> Proc2 -> Proc1 backtrace');
3      proc3;
4    END;
5 /

Proc3 -> Proc2 -> Proc1 backtrace
вызов proc2
вызов proc1
выполнение proc1
Error stack at top level:
ORA-06512: at "SCOTT.PROC1", line 4
ORA-06512: at "SCOTT.PROC2", line 5
ORA-06512: at "SCOTT.PROC3", line 4

Как видите, функция трассировки выводит в начале стека номер строки proc1, в которой произошла исходная ошибка.

Часто исключение происходит где-то в глубине стека вызовов. Если вы хотите, чтобы оно было передано во внешний блок PL/SQL, вероятно, вам придется заново инициировать его в каждом обработчике стека блоков. Функция DBMS_UTILITY.FORMAT_ERROR_BACKTRACE выдает трассировку исполнения вплоть до последней команды RAISE в сеансе пользователя. Учтите, что вызов RAISE для конкретного исключения или повторное инициирование текущего исключения приводит к инициализации стека, выдаваемого DBMS_UTILITY.FORMAT_ERROR_BACKTRACE. Таким образом, если вы хотите использовать эту функцию, возможны два пути:

• Вызовите функцию в разделе исключений блока, в котором была инициирована ошибка. Это позволит вам получить (и сохранить в журнале) номер ошибки, даже если исключение было заново инициировано в дальнейшей позиции стека.
• Обойдите обработчики исключений в промежуточных программах вашего стека и вызовите функцию в разделе исключений внешней программы в стеке.

Только номер строки, пожалуйста

В реальном приложении трассировка ошибок может быть очень длинной. Как правило, специалиста, занимающегося отладкой или поддержкой, не интересует весь стек — достаточно только последнего элемента. Возможно, разработчику приложения стоит вывести эту важную информацию, чтобы пользователь мог немедленно и точно описать суть проблемы группе поддержки.

В такой ситуации необходимо разобрать строку с данными трассировки и извлечь из нее последний элемент. Я написал для этого специальную программу и оформил ее в пакет BT. В этом пакете реализован простой, понятный интерфейс: 

PACKAGE bt
IS
   TYPE error_rt IS RECORD (
    program_owner all_objects.owner%TYPE
   , program_name all_objects.object_name%TYPE
   , line_number PLS_INTEGER
   );

   FUNCTION info (backtrace_in IN VARCHAR2)
      RETURN error_rt;

   PROCEDURE show_info (backtrace_in IN VARCHAR2);
END bt;

Тип записи error_rt содержит отдельное поле для каждого возвращаемого элемента трассировки (владелец программного модуля, имя программного модуля и номер строки в программе). Затем вместо того, чтобы вызывать функцию трассировки в каждом разделе исключения и разбирать ее результаты, я вызываю функцию bt.info и вывожу конкретную информацию об ошибке.

Полезные применения SQLERRM

Вы можете использовать DBMS_UTILITY.FORMAT_ERROR_STACK вместо SQLERRM, но это не означает, что функция SQLERRM совершенно неактуальна. В частности, она поможет вам получить ответ на следующие вопросы:

• Является ли заданное число действительным кодом ошибки Oracle?
• Какое сообщение соответствует коду ошибки?

Как упоминалось ранее в нашей статье, функция SQLERRM возвращает сообщение об ошибке для заданного кода. Но если передать SQLERRM недействительный код, исключение не инициируется. Вместо этого возвращается строка в одном из двух форматов:

• Если число отрицательно:

        ORA-NNNNN: Message NNNNN not found; product=RDBMS; facility=ORA 

• Если число положительно или меньше −65535:

       -N: non-ORACLE exception 

Этим обстоятельством можно воспользоваться для построения функций, возвращающих точную информацию о том коде, с которым вы работаете в настоящее время. Ниже приведена спецификация пакета с этими программами:

PACKAGE oracle_error_info
IS
   FUNCTION is_app_error (code_in IN INTEGER)
      RETURN BOOLEAN;
   FUNCTION is_valid_oracle_error (
      code_in IN INTEGER
      , app_errors_ok_in IN BOOLEAN DEFAULT TRUE
      , user_error_ok_in IN BOOLEAN DEFAULT TRUE
   )
   RETURN BOOLEAN;

PROCEDURE validate_oracle_error (
   code_in IN INTEGER
   , message_out OUT VARCHAR2
   , is_valid_out OUT BOOLEAN
   , app_errors_ok_in IN BOOLEAN DEFAULT TRUE
   , user_error_ok_in IN BOOLEAN DEFAULT TRUE
   );
END oracle_error_info;

Объединение нескольких исключений в одном обработчике

В одном условии WHEN можно оператором OR объединить несколько исключений — подобно тому, как этим оператором объединяются логические выражения:

WHEN invalid_company_id OR negative_balance
THEN

В одном обработчике также можно комбинировать имена пользовательских и системных исключений:

WHEN balance_too_low OR ZERO_DIVIDE OR DBMS_LDAP.INVALID_SESSION
THEN 

Впрочем, применять оператор AND в такой комбинации нельзя, потому что в любой момент времени может быть инициировано только одно исключение.

Необработанные исключения

Исключение, инициированное в программе, но не обработанное в соответствующем разделе текущего или родительского блока PL/SQL, называется необработанным. PL/ SQL возвращает сообщение об ошибке, вызвавшей необработанное исключение, в ту среду, где была запущена данная программа. Эта среда (ею может быть SQL*Plus. Oracle Forms, программа на языке Java и т. д.) действует по ситуации. В частности, SQL*Plus осуществляет откат всех DML-инструкций, выполненных в родительском блоке.

Одним из важнейших моментов, связанных с проектированием архитектуры приложения, является вопрос о том, разрешается ли в нем использовать необработанные исключения. Такие исключения разными средами обрабатываются по-разному, и не всегда это делается корректно. Если ваша программа PL/SQL вызывается не из PL/SQL-среды, в ее «самом внешнем» блоке можно запрограммировать следующие действия:

• перехват всех исключений, которые могли быть переданы до текущей точки;
• запись информации об ошибке в журнал, с тем чтобы впоследствии ее мог проанализировать разработчик;
• возврат кода состояния, описания и другой информации, необходимой управляющей среде для выбора оптимального варианта действий.

Передача необработанного исключения

Блок, в котором может быть инициировано исключение, определяется правилами области действия исключений. В программе инициированное исключение распространяется в соответствии с определенными правилами.

Сначала PL/SQL ищет обработчик исключения в текущем блоке (анонимном блоке, процедуре или функции). Если такового нет, исключение передается в родительский блок. Затем PL/SQL пытается обработать исключение, инициировав его еще раз в родительском блоке. И так происходит в каждом внешнем по отношению к другому блоке до тех пор, пока все они не будут исчерпаны (рис. 2). После этого PL/SQL возвращает необработанное исключение в среду приложения, выполнившего «самый внешний» блок PL/SQL. И только теперь исключение может прервать выполнение основной программы.

Рис. 2. Передача исключений во вложенных блоках PL/SQL

Потеря информации об исключении

Структура процесса обработки локальных, определяемых программистом исключений в PL/SQL такова, что можно легко потерять информацию об исключении (то есть о том, какая именно произошла ошибка). Пример: 

BEGIN
   <<local_block>>
   DECLARE
      case_is_not_made EXCEPTION;
   BEGIN
      ...
   END local_block;

Допустим, мы забыли включить в этот блок раздел исключений. Область действия исключения case_is_not_made ограничена блоком local_block. Если исключение не обрабатывается в данном блоке, оно передается в родительский, где нет никакой информации о нем. Известно только то, что произошла ошибка, а какая именно — неизвестно. Ведь все пользовательские исключения имеют один и тот же номер ошибки 1 и одно и то же сообщение «User Defined Exception» — если только вы не воспользуетесь директивой EXCEPTION_INIT, чтобы связать с объявленным исключением другой номер, и не присвоите ему другое сообщение об ошибке при вызове RAISE_APPLICATION_ERROR.

Таким образом, локально объявленные (и инициированные) исключения всегда следует обрабатывать по имени.

Примеры передачи исключения

Рассмотрим несколько примеров передачи исключений через внешние блоки. На рис. 3 показано, как исключение too_many_faults, инициированное во внутреннем блоке, обрабатывается в следующем — внешнем — блоке. Внутренний блок содержит раздел исключений, так что PL/SQL сначала проверяет, обрабатывается ли в этом разделе инициированное исключение too_many_faults.

Рис. 3. Передача исключений во вложенных блоках PL/SQL

А поскольку оно не обрабатывается, PL/SQL закрывает этот блок и инициирует исключение too_many_faults во внешнем блоке, обозначенном на рисунке как вложенный блок 1. (Используемые команды, расположенные после вложенного блока 2, не выполняются.) Затем просматривается раздел исключений этого блока с целью поиска обработчика исключения too_many_faults, который обрабатывает его и передает управление процедуре list_my_faults.

Обратите внимание: если исключение NO_DATA_FOUND будет инициировано в «самом внутреннем» блоке, то оно будет обработано в разделе исключений этого же блока. Затем управление передается во вложенный блок 1 и будут выполнены исполняемые команды, расположенные после вложенного блока 2.

На рис. 4 представлен пример обработки в «самом внешнем» блоке исключения, инициированного во внутреннем блоке. В изображенной ситуации раздел исключений присутствует только во внешнем блоке, поэтому когда во вложенном блоке 2 инициируется исключение too_many_faults, PL/SQL прекращает выполнение этого блока и инициирует данное исключение в его родительском блоке, то есть вложенном блоке 1. Но поскольку и у него нет раздела исключений, управление передается «самому внешнему» блоку, процедуре list_my_faults. В этой процедуре имеется раздел исключений, поэтому PL/ SQL проверяет его, находит обработчик исключения too_many_faults, выполняет имеющийся там код и передает управление программе, вызвавшей процедуру list_my_faults.

Рис. 4. Исключение, инициированное во вложенном блоке,
обрабатывается в «самом внешнем» блоке

Продолжение выполнения после исключений

Когда в блоке PL/SQL инициируется исключение, нормальная последовательность выполнения программы прерывается, а управление передается в раздел исключений. Вернуться к исполняемому разделу блока после возникновения в нем исключения уже не удастся. Впрочем, в некоторых ситуациях требуется именно это — продолжить выполнение программы после обработки исключения.

Рассмотрим следующий сценарий: требуется написать процедуру, которая применяет серию операций DML к разным таблицам (удаление из одной таблицы, обновление другой, вставка в последнюю таблицу). На первый взгляд код мог бы выглядеть примерно так: 

PROCEDURE change_data IS
BEGIN
   DELETE FROM employees WHERE ... ;
   UPDATE company SET ... ;
   INSERT INTO company_history SELECT * FROM company WHERE ... ;
END;

Безусловно, процедура содержит все необходимые команды DML. Однако одно из требований к программе заключается в том, что при последовательном выполнении этих команд они должны быть логически независимы друг от друга. Другими словами, даже если при выполнении DELETE произойдет сбой, программа должна выполнить UPDATE и INSERT.

В текущей версии change_data ничто не гарантирует, что программа хотя бы попытается выполнить все три операции DML. Если при выполнении DELETE произойдет исключение, например, то выполнение всей программы прервется, а управление будет передано в раздел исключений (если он имеется). Остальные команды SQL при этом выполняться не будут.

Как обеспечить обработку исключения без прерывания программы? Для этого DELETE следует поместить в собственный блок PL/SQL. Рассмотрим следующую версию программы change_data: 

PROCEDURE change_data 
IS
BEGIN
   BEGIN
      DELETE FROM employees WHERE ... ;
   EXCEPTION
      WHEN OTHERS THEN log_error;
   END;
   BEGIN
      UPDATE company SET ... ;
   EXCEPTION
      WHEN OTHERS THEN log_error;
   END;
   BEGIN
      INSERT INTO company_history SELECT * FROM company WHERE ... ;
   EXCEPTION
      WHEN OTHERS THEN log_error;
   END;
END;

В новом варианте программы, если при выполнении DELETE произойдет исключение, управление немедленно передается в раздел исключений. Но поскольку команда DELETE теперь находится в собственном блоке, она может иметь собственный раздел исключений. Условие WHEN OTHERS этого раздела обрабатывает ошибку без повторного инициирования этой или другой ошибки, после чего управление возвращается за пределы блока DELETE внешней процедуре change_data. Так как «активное» исключение отсутствует, выполнение продолжается во внешнем блоке со следующей команды процедуры. Программа входит в новый анонимный блок для команды UPDATE. Если при выполнении UPDATE произойдет ошибка, она будет перехвачена условием WHEN OTHERS раздела исключений UPDATE. Далее управление будет возвращено процедуре change_data, которая перейдет к выполнению команды INSERT (также содержащейся в собственном блоке).

На рис. 5 показано, как выполняется этот процесс для двух последовательно выполняемых команд DELETE.

Рис. 5. Последовательное выполнение DELETE с разными областями действия

Подведем итог: исключение, инициированное в исполняемом разделе, всегда обрабатывается в текущем блоке (при наличии подходящего обработчика). Любую команду можно заключить в «виртуальный блок», заключив ее между ключевыми словами BEGIN и END с определением раздела EXCEPTION. Это позволяет ограничить область действия сбоев в программе посредством определения «буферных» анонимных блоков.

Эту стратегию можно развить с выделением изолируемого кода в отдельные процедуры и функции. Конечно, именованные блоки PL/SQL тоже могут иметь собственные разделы исключений и предоставлять ту же защиту от общих сбоев. Важнейшее преимущество процедур и функций заключается в том, что они скрывают все команды BEGIN-EXCEPTION-END от основной программы. Программа лучше читается, код проще сопровождать и повторно использовать в других контекстах.

Существуют и другие способы продолжить выполнение после исключения DML — например, можно использовать конструкцию SAVE EXCEPTIONS с FORALL и LOG ERRORS в сочетании с DBMS_ERRORLOG.

Написание раздела WHEN OTHERS

Условие WHEN OTHERS включается в раздел исключений для перехвата всех исключений, не обработанных предшествующими обработчиками. Так как конкретный тип исключения изначально неизвестен, в WHEN OTHERS очень часто используются встроенные функции для получения информации о возникшей ошибке (такие, как SQLCODE и DBMS_UTILITY. FORMAT_ERROR_STACK).

В сочетании с WHEN OTHERS функция SQLCODE представляет средства для обработки разных видов исключений без применения директивы EXCEPTION_INIT. В следующем примере перехватываются два исключения категории «родитель/потомок», −1 и −2292, и для каждой ситуации выполняется подходящее действие:

PROCEDURE add_company (
   id_in IN company.ID%TYPE
   , name_in IN company.name%TYPE
   , type_id_in IN company.type_id%TYPE
)
IS
BEGIN
   INSERT INTO company (ID, name, type_id)
      VALUES (id_in, name_in, type_id_in);
EXCEPTION
   WHEN OTHERS
   THEN
      /*
      || Анонимный блок в обработчике исключения позволяет объявить
      || локальные переменные для хранения информации о кодах ошибок.
      */
      DECLARE
         l_errcode PLS_INTEGER := SQLCODE;
      BEGIN
         CASE l_errcode
         WHEN −1 THEN
            -- Дублирующееся значение уникального индекса. Повторяется либо
            -- первичный ключ, либо имя. Сообщить о проблеме
            -- и инициировать исключение заново.
            DBMS_OUTPUT.put_line
               ( 'идентификатор или имя компании уже используется. ID = '
               || TO_CHAR (id_in)
               || ' name = '
               || name_in
               );
            RAISE;
         WHEN −2291 THEN
            -- Родительский ключ не найден. Сообщить о проблеме
            -- и инициировать исключение заново.
            DBMS_OUTPUT.put_line (
               'Недопустимый идентификатор типа компании: ' || TO_CHAR (type_id_in));
            RAISE;
         ELSE
            RAISE;
         END CASE;
      END; -- Конец анонимного блока.
END add_company;

Будьте осторожны при использовании WHEN OTHERS — этот раздел способен «поглощать» ошибки, скрывая их от внешних блоков и пользователя. А точнее, обращайте внимание на обработчики WHEN OTHERS, которые не инициируют текущее исключение заново и не заменяют его другим исключением. Если WHEN OTHERS не передает исключение наружу, внешние блоки вашей программы не узнают о возникшей ошибке.

В Oracle Database 11g появилось новое предупреждение, которое помогает выявлять программы, игнорирующие ошибки или поглощающие их: 

PLW-06009: procedure "string" OTHERS handler does not end in RAISE or RAISE_
APPLICATION_ERROR

Пример использования этого предупреждения:

SQL> ALTER SESSION SET plsql_warnings = 'enable:all'
2   /

SQL> CREATE OR REPLACE PROCEDURE plw6009_demo
2    AS
3    BEGIN
4       DBMS_OUTPUT.put_line ('I am here!');
5       RAISE NO_DATA_FOUND;
6    EXCEPTION
7       WHEN OTHERS
8       THEN
9          NULL;
10    END plw6009_demo;
11 /

SP2-0804: Procedure created with compilation warnings

SQL> SHOW ERRORS
Errors for PROCEDURE PLW6009_DEMO:

LINE/COL ERROR
-------- -----------------------------------------------------------------
7/9 PLW-06009: procedure "PLW6009_DEMO" OTHERS handler does not end
in RAISE or RAISE_APPLICATION_ERROR 

Построение эффективной архитектуры управления ошибками

Механизм инициирования и обработки ошибок в PL/SQL отличается мощью и гибкостью, но он не лишен недостатков, которые могут создать проблемы для групп разработки, желающих реализовать надежную, последовательную, содержательную архитектуру управления ошибками. В частности, вы столкнетесь со следующими проблемами:

• EXCEPTION — особая разновидность структуры данных PL/SQL. Переменные, объявленные с типом EXCEPTION, можно только инициировать и обрабатывать. Исключение нельзя передать в аргументе программы, с ним нельзя связать дополнительные атрибуты.
• Повторное использование кода обработки исключений сильно затруднено. Из предыдущего пункта непосредственно следует другой факт: раз исключение нельзя передать в аргументе, разработчику приходится копировать код обработчика — конечно, такой способ написания кода никак не назовешь оптимальным.
• Не существует формализованного способа объявления исключений, которые могут инициироваться программой. Например, в Java эта информация становится частью спецификации программы. Как следствие, разработчику приходится обращаться к коду реализации и искать в нем информацию о потенциальных исключениях — или же надеяться на лучшее.
• Oracle не предоставляет средств организации и классификации исключений, относящихся к конкретному приложению, а просто резервирует (в основном) 1000 кодов в диапазоне от −20 999 до −20 000. Управлять этими значениями должен сам разработчик.

Давайте посмотрим, как преодолеть большинство из перечисленных трудностей.

Определение стратегии управления ошибками

Очень важно, чтобы еще до написания кода была выработана последовательная стратегия и архитектура обработки ошибок в приложении. Вот лишь некоторые вопросы, на которые необходимо ответить для этого:

• Как и когда сохранять информацию об ошибках для последующего просмотра и исправления? Куда выводить информацию — в файл, в таблицу базы данных? выводить на экран?
• Как и где сообщать об ошибках пользователю? Какую информацию должен получать пользователь? Как «перевести» часто невразумительные сообщения об ошибках, выдаваемые базой данных, на язык, понятный пользователям?

С этими общими вопросами тесно связаны более конкретные проблемы:

• Следует ли включать раздел обработки исключений в каждый блок PL/SQL?
• Следует ли включать раздел обработки исключений только в блок верхнего уровня или внешние блоки?
• Как организовать управление транзакциями при возникновении ошибок? Сложность обработки исключений отчасти связана с тем, что на все эти вопросы не существует единственно правильного ответа. Все зависит (по крайней мере частично) от архитектуры приложения и режима его использования (например, пакетное выполнение или транзакции, управляемые пользователем). Но если вы сможете ответить на эти вопросы для своего приложения, я рекомендую «запрограммировать» стратегию и правила обработки ошибок в стандартном пакете (см. далее «Стандартизация обработки ошибок»).

Некоторые общие принципы, которые стоит принять во внимание:

• Когда в коде происходит ошибка, получите как можно больше информации о контексте ее возникновения. Избыток информации — лучше, чем ее нехватка. Далее исключение можно передавать во внешние блоки, собирая дополнительную информацию по мере продвижения.
• Избегайте применения обработчиков вида WHEN ошибка THEN NULL; (или еще хуже, WHEN OTHERS THEN NULL;). Возможно, для написания такого хода у вас имеются веские причины, но вы должны твердо понимать, что это именно то, что вам нужно, и документировать такое использование, чтобы о нем знали другие.
• Там, где это возможно, используйте механизмы обработки ошибок PL/SQL по умолчанию. Избегайте написания программ, возвращающих коды состояния управляющей среде или вызывающим блокам. Применять коды состояния следует только в одной ситуации: если управляющая среда не способна корректно обрабатывать ошибки Oracle (в таком случае стоит подумать о смене управляющей среды!).

Стандартизация обработки разных типов исключений

Исключение всегда свидетельствует о критической ситуации? Вовсе нет. Некоторые исключения (например, ORA-00600) сообщают о том, что в базе данных возникли очень серьезные низкоуровневые проблемы. Другие исключения, такие как NO_DATA_FOUND, встречаются так часто, что мы воспринимаем их не как ошибки, а как условную логическую конструкцию («Если строка не существует, то выполнить следующие действия…»). Нужно ли различать эти категории исключений?

Коллеги-программисты научил меня очень полезной системе классификации исключений.

• Преднамеренные исключения. Архитектура кода сознательно использует особенности работы исключения. Это означает, что разработчик должен предвидеть исключение и запрограммировать его обработку. Пример — UTL_FILE.GET_LINE.
• Нежелательные исключения. Происходит ошибка, но ее возможность была предусмотрена заранее. Возможно, исключение даже не свидетельствует о возникновении проблемы. Пример команда SELECT INTO, инициирующая исключение NO_DATA_FOUND.
• Непредвиденные исключения. Серьезные ошибки, указывающие на возникновение проблемы в приложении. Пример — команда SELECT INTO, которая должна вернуть строку для заданного первичного ключа, но вместо этого инициирует исключение TOO_MANY ROWS.

Давайте поближе познакомимся с примерами всех категорий, а затем поговорим о том, какую пользу вы можете извлечь из знания этих категорий.

Преднамеренные исключения

Разработчики PL/SQL могут использовать процедуру UTL_FILE.GET_LINE для чтения содержимого файла по строкам. Когда GET_LINE выходит за границу файла, инициируется исключение NO_DATA_FOUND. Так работает эта процедура. Итак, если я хочу прочитать все содержимое файла и сделать «что-то полезное», программа может выглядеть так:

PROCEDURE read_file_and_do_stuff (
   dir_in IN VARCHAR2, file_in IN VARCHAR2
)
IS
   l_file UTL_FILE.file_type;
   l_line VARCHAR2 (32767);
BEGIN
   l_file := UTL_FILE.fopen (dir_in, file_in, 'R', max_linesize => 32767);
   LOOP
      UTL_FILE.get_line (l_file, l_line);
      do_stuff;
   END LOOP;
EXCEPTION
   WHEN NO_DATA_FOUND
   THEN
      UTL_FILE.fclose (l_file);
      more_stuff_here;
END;

У этого цикла есть одна особенность: он не содержит команды EXIT. Кроме того, в разделе исключений выполняется дополнительная логика приложения (more_stuff_here). Цикл можно переписать в следующем виде: 

LOOP
   BEGIN
      UTL_FILE.get_line (l_file, l_line);
      do_stuff;
   EXCEPTION
      WHEN NO_DATA_FOUND
      THEN
         EXIT;
   END;
END LOOP;

UTL_FILE.flcose (l_file);
more_stuff_here;

Теперь цикл содержит команду EXIT, но код стал более громоздким.

Подобные конструкции приходится использовать при работе с кодом, намеренно инициирующем исключения в своей архитектуре. Дополнительная информация о том, как следует поступать в подобных случаях, приводится в следующих разделах.

Нежелательные и непредвиденные исключения

Я рассматриваю эти две категории вместе, потому что приводимые примеры (NO_DATA_FOUND и TOO_MANY_ROWS) тесно связаны между собой. Предположим, я хочу написать функцию, возвращающую полное имя работника (в формате фамилия запятая имя) для заданного значения первичного ключа. Проще всего это сделать так: 

FUNCTION fullname (
   employee_id_in IN employees.employee_id%TYPE
)
   RETURN VARCHAR2
IS
   retval VARCHAR2 (32767);
BEGIN
   SELECT last_name || ',' || first_name
    INTO retval
    FROM employees
   WHERE employee_id = employee_id_in;

   RETURN retval;
END fullname;

Если вызвать эту программу с кодом работника, отсутствующим в таблице, база данных инициирует исключение NO_DATA_FOUND. Если же вызвать ее с кодом работника, встречающимся в нескольких строках таблицы, будет инициировано исключение TOO_MANY_ROWS. Один запрос, два разных исключения — нужно ли рассматривать их одинаково? Вероятно, нет. Описывают ли эти два исключения похожие группы проблем? Давайте посмотрим:

• NO_DATA_FOUND — совпадение не найдено. Исключение может указывать на наличие серьезной проблемы, но не обязательно. Возможно, в большинстве обращений к базе данных совпадение не будет обнаруживаться, и я буду вставлять в базу данные нового работника. В общем, исключение нежелательно, но в данном случае оно даже не указывает на возникновение ошибки.
• TOO_MANY_ROWS — в базе данных возникла серьезная проблема с ограничением первичного ключа. Трудно представить себе ситуацию, в которой это было бы нормально или просто «нежелательно». Нет, нужно прервать работу программы и привлечь внимание пользователя к совершенно непредвиденной, критической ошибке.

Как извлечь пользу из этой классификации

Надеюсь, вы согласитесь, что такая классификация полезна. Приступая к построению нового приложения, постарайтесь по возможности определиться со стандартным подходом, который будет применяться вами (и всеми остальными участниками группы) для каждого типа исключений. Затем для каждого исключения (которое необходимо обработать или хотя бы учитывать заранее при написании кода) решите, к какой категории относится, и примените уже согласованный подход. Все это поможет сделать ваш код более последовательным, и повысит эффективность вашей работы. Приведу несколько рекомендаций для трех типов исключений.

• Преднамеренные исключения. Пишите код, учитывающий возможность возникновения таких исключений. Прежде всего постарайтесь избежать размещения логики приложения в разделе исключений. Раздел исключений должен содержать только код, относящийся к обработке ошибки: сохранение информации об ошибке в журнале, повторное инициирование исключения и т. д. Программисты не ожидают увидеть логику приложения в разделе исключений, поэтому им будет намного труднее разобраться в таком коде и обеспечить его сопровождение.
• Нежелательные исключения. Если в каких-то обстоятельствах пользователь кода, инициировавшего исключения, не будет интерпретировать ситуацию как ошибку, не передавайте исключения наружу без обработки. Вместо этого верните значение или флаг состояния, показывающий, что исключение было обработано. Далее пользователь программы может сам решить, должна ли программа завершиться с ошибкой. А еще лучше — почему бы не разрешить стороне, вызывающей вашу программу, решить, нужно ли инициировать исключение, и если не нужно — какое значение должно передаваться для обозначения возникшего исключения?
• Непредвиденные исключения. А теперь начинается самое неприятное. Все непредвиденные ошибки должны быть сохранены в журнале с максимумом возможной контекстной информации, которая поможет понять причины возникновения ошибки. Затем программа должна завершиться с необработанным исключением (обычно тем же), инициированным из программы; для этого можно воспользоваться командой RAISE. Исключение заставит вызвавшую программу прервать работу и обработать ошибку.

Коды ошибок, связанные с конкретным приложением

Используя команду RAISE_APPLICATION_ERROR для инициирования ошибок, относящихся к конкретному приложению, вы несете полную ответственность за управление кодами ошибок и сообщениями. Это быстро становится хлопотным и непростым делом («Так, какой бы код мне выбрать? Пожалуй, –20 774 — вроде бы такого еще не было?»).

Чтобы упростить управление кодами ошибок и предоставить последовательный интерфейс, через который разработчики смогут обрабатывать серверные ошибки, постройте таблицу со всеми используемыми кодами ошибок −20 NNN, сопутствующими именами исключений и сообщениями об ошибках.

Разработчик может просмотреть уже определенные ошибки на экране и выбрать ту из них, которая лучше всего подходит для конкретной ситуации.

Также можно попытаться полностью избегать диапазон −20 NNN для ошибок приложений. Почему бы не воспользоваться положительными числами? Из положительного цело-численного поддиапазона Oracle использует только 1 и 100. Теоретически возможно, что когда-нибудь Oracle будет использовать и другие положительные числа, но это весьма маловероятно. В распоряжении разработчиков остается великое множество кодов ошибок.

В частности, я пошел по этому пути при проектировании Quest Error Manager (QEM) — бесплатной программы управления ошибками. В Quest Error Manager вы можете определять свои ошибки в специальной таблице. Ошибка определяется именем и/ или кодом. Коды ошибок могут быть положительными или отрицательными. Если код ошибки положителен, при инициировании исключения QEM использует команду RAISE_APPLICATION_ERROR для инициирования обобщенного исключения (обычно −20 000). Информация о текущем коде ошибки приложения встраивается в сообщение об ошибке, которое может быть расшифровано программой-получателем.

Упрощенная реализация этого подхода представлена в пакете обработки ошибок errpkg. pkg, описанном в следующем разделе блога.

Стандартизация обработки ошибок

Обязательным элементом любого профессионально написанного приложения является надежная и согласованная схема обработки ошибок. Согласованность в этом вопросе важна как для пользователя, так и для разработчика. Если при возникновении ошибки пользователю предоставляется понятная, хорошо структурированная информация, он сможет более подробно рассказать об ошибке службе поддержки и будет более уверенно чувствовать себя при работе с приложением. Если приложение всегда обрабатывает и протоколирует ошибки определенным образом, программистам, занимающимся его поддержкой и сопровождением, будет легче их найти и устранить.

Все кажется вполне очевидным, не так ли? К сожалению, на практике (и особенно в больших группах разработчиков) все происходит несколько иначе. Очень часто каждый разработчик идет своим путем, следуя личным принципам и приемам, сохраняя информацию в произвольно выбранном формате и т. д. Одним словом, без стандартизации отладка и сопровождение приложений оборачиваются сущим кошмаром. Рассмотрим типичный пример:

EXCEPTION
   WHEN NO_DATA_FOUND
   THEN
      v_msg := 'Нет компании с идентификатором '||TO_CHAR (v_id);
      v_err := SQLCODE;
      v_prog := 'fixdebt';
      INSERT INTO errlog VALUES
         (v_err,v_msg,v_prog,SYSDATE,USER);
      WHEN OTHERS
   THEN
      v_err := SQLCODE;
      v_msg := SQLERRM;
      v_prog := 'fixdebt';
      INSERT INTO errlog VALUES
         (v_err,v_msg,v_prog,SYSDATE,USER);
      RAISE;

На первый взгляд код выглядит вполне разумно. Если компания с заданным идентификатором не найдена, мы получаем значение SQLCODE, задаем имя программы и сообщение и записываем строку с информацией об ошибке в таблицу ошибок. Выполнение родительского блока продолжается, поскольку ошибка не критична. Если происходит любая другая ошибка, получаем ее код и соответствующее сообщение, задаем имя программы и записываем строку с информацией об ошибке в таблицу ошибок, а затем передаем исключение в родительский блок, чтобы остановить его выполнение (поскольку неизвестно, насколько критична эта ошибка).

Что же здесь не так? Чтобы подробно объяснить суть проблемы, достаточно взглянуть на код. В нем жестко закодированы все действия по обработке ошибок. В результате (1) код получается слишком объемистым, (2) его придется полностью переписывать при изменении схемы обработки ошибок. Обратите внимание еще и на тот факт, что информация об ошибке записывается в таблицу базы данных. Это означает, что запись в журнале становится частью логической транзакции. И если потребуется выполнить откат транзакции, записи в журнале ошибок будут утеряны.

Существует несколько способов избежать потери информации: можно записывать данные в файл или использовать автономные транзакции для сохранения журнала вне основной транзакции. Но как бы то ни было, код в случае его изменения придется исправлять в сотнях разных мест.

А теперь посмотрите, как этот же раздел исключений оформляется при использовании стандартизированного пакета: 

EXCEPTION
   WHEN NO_DATA_FOUND
   THEN
      errpkg.record_and_continue (
      SQLCODE, 'Нет компании с идентификатором ' || TO_CHAR (v_id));
   WHEN OTHERS
   THEN
      errpkg.record_and_stop;
END;

Такой пакет обработки ошибок скрывает все подробности реализации; вы просто решаете, какая из процедур-обработчиков должна использоваться в конкретном случае, просматривая спецификацию пакета. Если требуется сохранить информацию об ошибке и продолжить работу, вызывается программа record_and_continue. Если же нужно сохранить информацию об ошибке и прервать выполнение родительского блока, вызывается программа record_and_stop. Мы не знаем, как эти программы сохраняют информацию об ошибке, как они останавливают работу родительского блока, то есть передают исключение, но для нас это и не важно. Главное, что все происходит так, как определено стандартами приложения.

Это дает вам возможность уделить больше времени разработке более интересных элементов приложения и не заниматься административной рутиной.

Имеется файл errpkg.pkg с прототипом стандартизированного пакета обработки ошибок. Правда, прежде чем использовать его в приложениях, вам необходимо будет завершить его реализацию; это поможет составить ясное представление о том, как конструируются подобные утилиты.

Вы также можете воспользоваться намного более мощным (и тоже бесплатным) средством обработки ошибок Quest Error Manager. Важнейшая концепция, заложенная в основу QEM, заключается в возможности перехвата и протоколирования экземпляров ошибок, не только ошибок Oracle. QEM состоит из пакета PL/SQL и четырех таблиц для хранения информации об ошибках, возникающих в приложениях.

Работа с «объектами» исключений

Реализация типа данных EXCEPTION в Oracle имеет свои ограничения, о которых было рассказано выше. Исключение состоит из идентификатора (имени), с которым связывается числовой код и сообщение. Исключение можно инициировать, его можно обработать… и все. Теперь представьте, как та же ситуация выглядит в Java: все ошибки являются производными от единого класса Exception. Этот класс можно расширить, дополняя его новыми характеристиками, которые вы хотите отслеживать (стек ошибок, контекстные данные и т. д.). Объект, созданный на основе класса Exception, ничем не отличается от любых других объектов Java. Разумеется, он может передаваться в аргументах методов.

PL/SQL не позволяет делать ничего подобного со своими исключениями. Впрочем, этот факт не мешает вам реализовать свой «объект» исключения. Для этого можно воспользоваться объектными типами Oracle или реляционной таблицей, содержащей информацию об ошибке. Независимо от выбранной реализации очень важно различать определение ошибки (код ошибки –1403, имя «данные не найдены», причина — «неявный курсор не нашел ни одной записи») и ее конкретный экземпляр (я попытался найти компанию с указанным именем, ни одной строки не найдено). Иначе говоря, существует всего одно определение исключения NO_DATA_FOUND, которое может существовать во множестве экземпляров. Oracle не различает эти два представления ошибки, но для нас это безусловно необходимо.

Пример простой иерархии объектов исключений продемонстрирует этот момент. Начнем с базового объектного типа всех исключений: 

CREATE TYPE exception_t AS OBJECT (
   name VARCHAR2(100),
   code INTEGER,
   description VARCHAR2(4000),
   help_text VARCHAR2(4000),
   recommendation VARCHAR2(4000),
   error_stack CLOB,
   call_stack CLOB,
   created_on DATE,
   created_by VARCHAR2(100)
   )
   NOT FINAL;
/

Затем базовый тип исключения расширяется для ошибок динамического SQL посредством добавления атрибута sql_string. При обработке ошибок динамического SQL очень важно сохранить строку, создавшую проблемы, для анализа в будущем: 

CREATE TYPE dynsql_exception_t UNDER exception_t (
   sql_string CLOB )
   NOT FINAL;
/

А вот другой подтип exception_t, на этот раз относящийся к конкретной сущности приложения — работнику. Исключение, инициируемое для ошибок, относящихся к работникам, будет включать идентификатор работника и внешний ключ нарушенного правила: 

CREATE TYPE employee_exception_t UNDER exception_t (
   employee_id INTEGER,
   rule_id INTEGER );
/

Полная спецификация иерархии объектов ошибок включает методы супертипа исключения, предназначенные для вывода информации об ошибках или ее записи в репозиторий. Вы можете самостоятельно завершить иерархию, определенную в файле exception.ot.

Если вы не хотите работать с объектными типами, попробуйте использовать подход, использованный мной в QEM: я определяю таблицу определений ошибок (Q$ERROR) и другую таблицу экземпляров ошибок (Q$ERROR_INSTANCE), которая содержит информацию о конкретных экземплярах ошибок. Все контекстные данные экземпляра ошибки сохраняются в таблице Q$ERROR_CONTEXT.

Пример кода, который мог бы быть написан для QEM API:

WHEN DUP_VAL_ON_INDEX
THEN
   q$error_manager.register_error (
      error_name_in => 'DUPLICATE-VALUE'
      ,err_instance_id_out => l_err_instance_id
      );
   q$error_manager.add_context (
      err_instance_id_in => l_err_instance_id
      ,name_in => 'TABLE_NAME', value_in => 'EMPLOYEES'
      );
   q$error_manager.add_context (
      err_instance_id_in => l_err_instance_id
      ,name_in => 'KEY_VALUE', value_in => l_employee_id
      );
   q$error_manager.raise_error_instance (
      err_instance_id_in => l_err_instance_id);
END;

Если ошибка повторяющегося значения была вызвана ограничением уникального имени, я получаю идентификатор экземпляра ошибки DUPLICATE-VALUE. (Да, все верно: я использую имена ошибок, полностью обходя все проблемы, связанные с номерами ошибок.) Затем я добавляю контекстную информацию экземпляра (имя таблицы и значение первичного ключа, вызвавшее проблему). В завершение инициируется экземпляр ошибки, в результате чего исключение передается в следующий наружный блок.

По аналогии с передачей данных из приложения в репозиторий ошибок через API, вы также можете получить информацию об ошибке при помощи процедуры get_error_info.

Пример: 

BEGIN
   run_my_application_code;
EXCEPTION
   WHEN OTHERS
   THEN
      DECLARE
         l_error q$error_manager.error_info_rt;
      BEGIN
         q$error_manager.get_error_info (l_error);
         DBMS_OUTPUT.put_line ('');
         DBMS_OUTPUT.put_line ('Error in DEPT_SAL Procedure:');
         DBMS_OUTPUT.put_line ('Code = ' || l_error.code);
         DBMS_OUTPUT.put_line ('Name = ' || l_error.NAME);
         DBMS_OUTPUT.put_line ('Text = ' || l_error.text);
         DBMS_OUTPUT.put_line ('Error Stack = ' || l_error.error_stack);
      END;
END;

Это лишь два из многих способов преодоления ограничений типа EXCEPTION в PL/SQL. Мораль: ничто не заставляет вас мириться с ситуацией по умолчанию, при которой с экземпляром ошибки связывается только код и сообщение.

Создание стандартного шаблона для обобщенной обработки ошибок

Невозможность передачи исключений программе сильно усложняет совместное использование разделов обработки ошибок в разных блоках PL/SQL. Одну и ту же логику обработчика нередко приходится записывать снова и снова, особенно при работе с конкретными функциональными областями — скажем, файловым вводом/ выводом с UTL_FILE. В таких ситуациях стоит выделить время на создание шаблонов обработчиков.

Давайте поближе познакомимся с UTL_FILE. До выхода Oracle9i Database Release 2 в спецификации пакета UTL_FILE определялся набор исключений. Однако компания Oracle не стала предоставлять коды этих исключений через директиву EXCEPTION_INIT. А без обработки исключений UTL_FILE по имени SQLCODE не сможет разобраться, что пошло не так. Вероятно, в такой ситуации для программ UTL_FILE можно создать шаблон, часть которого выглядит так: 

DECLARE
   l_file_id UTL_FILE.file_type;
PROCEDURE cleanup (file_in IN OUT UTL_FILE.file_type
   ,err_in IN VARCHAR2 := NULL)
IS
BEGIN
   UTL_FILE.fclose (file_in);
   IF err_in IS NOT NULL
   THEN
      DBMS_OUTPUT.put_line ('Обнаружена ошибка UTL_FILE:');
      DBMS_OUTPUT.put_line (err_in);
   END IF;
END cleanup;

BEGIN
   -- Здесь размещается тело программы.
   -- Перед выходом необходимо прибрать за собой ...
   cleanup (l_file_id);
EXCEPTION
   WHEN UTL_FILE.invalid_path
   THEN
      cleanup (l_file_id, 'invalid_path');
      RAISE;
   WHEN UTL_FILE.invalid_mode
   THEN
      cleanup (l_file_id, 'invalid_mode');
      RAISE;
END;

Основные элементы шаблона:

• Программа выполнения завершающих действий, пригодная для повторного использования; гарантирует, что текущий файл будет закрыт до потери дескриптора файла.
• Преобразование именованного исключения в строку, которую можно сохранить в журнале или вывести на экран, чтобы пользователь точно знал, какая ошибка была инициирована.

Рассмотрим еще один пример шаблона, который удобно использовать при работе с UTL_FILE. В Oracle9i Database Release 2 появилась программа FREMOVE для удаления файлов. Пакет UTL_FILE предоставляет исключение DELETE_FAILED, инициируемое тогда, когда FREMOVE не удается удалить файл. После тестирования программы я обнаружил, что FREMOVE может инициировать несколько возможных исключений, в числе которых:

• UTL_FILE.INVALID_OPERATION — удаляемый файл не существует.
• UTL_FILE.DELETE_FAILED — у вас (или у процесса Oracle) недостаточно привилегий для удаления файла, или попытка завершилась неудачей по другой причине.

Начиная с Oracle9i Database Release 2, UTL_FILE назначает коды ошибок всем своим исключениям, но вы все равно должны проследить за тем, чтобы при возникновении ошибки файлы были закрыты, и организовать последовательную обработку ошибок.

Итак, при использовании UTL_FILE.FREMOVE следует включать раздел обработчика исключения, который различает эти две ошибки:

BEGIN
   UTL_FILE.fremove (dir, filename);
EXCEPTION
   WHEN UTL_FILE.delete_failed
   THEN
      DBMS_OUTPUT.put_line (
         'Ошибка при попытке удаления: ' || filename || ' в ' || dir);
      -- Выполнение соответствующих действий...
      WHEN UTL_FILE.invalid_operation
      THEN
         DBMS_OUTPUT.put_line (
            'Не удалось найти и удалить: ' || filename || ' в ' || dir);
         -- Выполнение соответствующих действий...
END;

Оптимальная организация обработки ошибок в PL/SQL

Без унифицированной качественной методологии обработки ошибок очень трудно написать приложение, которое было бы удобным в использовании и одновременно простым в отладке.

Архитектура обработки ошибок в Oracle PL/SQL предоставляет очень гибкие средства для определения, инициирования и обработки ошибок. Однако у нее имеются свои ограничения, вследствие чего встроенную функциональность обычно приходится дополнять таблицами и кодами ошибок, специфическими для конкретного приложения.

Для решения проблемы обработки ошибок рекомендуется предпринять следующие действия:

1. Тщательно разберитесь в системе инициирования и обработки ошибок в PL/SQL. Далеко не во ее аспекты интуитивно понятны. Простейший пример: исключение, инициированное в секции объявлений, не будет обрабатываться секцией исключений текущего блока.
2. Выберите общую схему обработки ошибок в вашем приложении. Где и как будут обрабатываться ошибки? Какая информация об ошибке будет сохраняться и как это будет сделано? Как исключения будут передаваться в управляющую среду? Как будут обрабатываться намеренные и непредвиденные ошибки?
3. Постройте стандартную инфраструктуру, которая будет использоваться всеми разработчиками проекта. Инфраструктура должна включать таблицы, пакеты и, возможно, объектные типы, а также четко определенный процесс использования всех перечисленных элементов. Не останавливайтесь на ограничениях PL/ SQL. Найдите обходные пути, расширяя модель обработки ошибок.
4. Создайте шаблоны, которые могут использоваться всеми участниками вашей группы. Всегда проще следовать готовому стандарту, чем самостоятельно писать код обработки ошибок. 

Жду отклика на статью. Что понравилось? Что нет?

There is nothing more exhilarating than to be shot at without result. —Winston Churchill

Run-time errors arise from design faults, coding mistakes, hardware failures, and many other sources. Although you cannot anticipate all possible errors, you can plan to handle certain kinds of errors meaningful to your PL/SQL program.

With many programming languages, unless you disable error checking, a run-time error such as stack overflow or division by zero stops normal processing and returns control to the operating system. With PL/SQL, a mechanism called exception handling lets you «bulletproof» your program so that it can continue operating in the presence of errors.

This chapter contains these topics:

• Overview of PL/SQL Runtime Error Handling

• Advantages of PL/SQL Exceptions

• Summary of Predefined PL/SQL Exceptions

• Defining Your Own PL/SQL Exceptions

• How PL/SQL Exceptions Are Raised

• How PL/SQL Exceptions Propagate

• Reraising a PL/SQL Exception

• Handling Raised PL/SQL Exceptions

• Tips for Handling PL/SQL Errors

• Overview of PL/SQL Compile-Time Warnings

SET SERVEROUTPUT ON;

DECLARE
   stock_price NUMBER := 9.73;
   net_earnings NUMBER := 0;
   pe_ratio NUMBER;
BEGIN
-- Calculation might cause division-by-zero error.
   pe_ratio := stock_price / net_earnings;
   dbms_output.put_line('Price/earnings ratio = ' || pe_ratio);

EXCEPTION  -- exception handlers begin

-- Only one of the WHEN blocks is executed.

   WHEN ZERO_DIVIDE THEN  -- handles 'division by zero' error
      dbms_output.put_line('Company must have had zero earnings.');
      pe_ratio := null;

   WHEN OTHERS THEN  -- handles all other errors
      dbms_output.put_line('Some other kind of error occurred.');
      pe_ratio := null;

END;  -- exception handlers and block end here
/

DECLARE
   stock_price NUMBER := 9.73;
   net_earnings NUMBER := 0;
   pe_ratio NUMBER;
BEGIN
   pe_ratio :=
      case net_earnings
         when 0 then null
         else stock_price / net_earnings
      end;
END;
/

BEGIN
   SELECT ...
   SELECT ...
   procedure_that_performs_select();
   ...
EXCEPTION
   WHEN NO_DATA_FOUND THEN  -- catches all 'no data found' errors

DECLARE
   past_due EXCEPTION;

block_label.exception_name

DECLARE
   past_due EXCEPTION;
   acct_num NUMBER;
BEGIN
   DECLARE  ---------- sub-block begins
      past_due EXCEPTION;  -- this declaration prevails
      acct_num NUMBER;
     due_date DATE := SYSDATE - 1;
     todays_date DATE := SYSDATE;
   BEGIN
      IF due_date < todays_date THEN
         RAISE past_due;  -- this is not handled
      END IF;
   END;  ------------- sub-block ends
EXCEPTION
   WHEN past_due THEN  -- does not handle RAISEd exception
      dbms_output.put_line('Handling PAST_DUE exception.');
   WHEN OTHERS THEN
     dbms_output.put_line('Could not recognize PAST_DUE_EXCEPTION in this scope.');
END;
/

PRAGMA EXCEPTION_INIT(exception_name, -Oracle_error_number);

DECLARE
   deadlock_detected EXCEPTION;
   PRAGMA EXCEPTION_INIT(deadlock_detected, -60);
BEGIN
   null; -- Some operation that causes an ORA-00060 error
EXCEPTION
   WHEN deadlock_detected THEN
      null; -- handle the error
END;
/

raise_application_error(error_number, message[, {TRUE | FALSE}]);

DECLARE
   num_tables NUMBER;
BEGIN
   SELECT COUNT(*) INTO num_tables FROM USER_TABLES;
   IF num_tables < 1000 THEN
      /* Issue your own error code (ORA-20101) with your own error message. */
      raise_application_error(-20101, 'Expecting at least 1000 tables');
   ELSE
      NULL; -- Do the rest of the processing (for the non-error case).
   END IF;
END;
/

EXEC SQL EXECUTE
   /* Execute embedded PL/SQL block using host 
      variables my_emp_id and my_amount, which were
      assigned values in the host environment. */
   DECLARE
      null_salary EXCEPTION;
      /* Map error number returned by raise_application_error
         to user-defined exception. */
      PRAGMA EXCEPTION_INIT(null_salary, -20101);
   BEGIN
      raise_salary(:my_emp_id, :my_amount);
   EXCEPTION
      WHEN null_salary THEN
         INSERT INTO emp_audit VALUES (:my_emp_id, ...);
   END;
END-EXEC;

EXCEPTION
   WHEN invalid_number OR STANDARD.INVALID_NUMBER THEN 
      -- handle the error
END;

DECLARE
   out_of_stock   EXCEPTION;
   number_on_hand NUMBER := 0;
BEGIN
   IF number_on_hand < 1 THEN
      RAISE out_of_stock; -- raise an exception that we defined
   END IF;
EXCEPTION
   WHEN out_of_stock THEN
      -- handle the error
      dbms_output.put_line('Encountered out-of-stock error.');
END;
/

DECLARE
   acct_type INTEGER := 7;
BEGIN
   IF acct_type NOT IN (1, 2, 3) THEN
      RAISE INVALID_NUMBER;  -- raise predefined exception
   END IF;
EXCEPTION
   WHEN INVALID_NUMBER THEN
      dbms_output.put_line('Handling invalid input by rolling back.');
      ROLLBACK;
END;
/

BEGIN
   DECLARE  ---------- sub-block begins
     past_due EXCEPTION;
     due_date DATE := trunc(SYSDATE) - 1;
     todays_date DATE := trunc(SYSDATE);
   BEGIN
     IF due_date < todays_date THEN
        RAISE past_due;
     END IF;
   END;  ------------- sub-block ends
EXCEPTION
   WHEN OTHERS THEN
      ROLLBACK;
END;
/

ORA-06510: PL/SQL: unhandled user-defined exception

DECLARE
   salary_too_high  EXCEPTION;
   current_salary NUMBER := 20000;
   max_salary NUMBER := 10000;
   erroneous_salary NUMBER;
BEGIN
   BEGIN  ---------- sub-block begins
      IF current_salary > max_salary THEN
         RAISE salary_too_high;  -- raise the exception
      END IF;
   EXCEPTION
      WHEN salary_too_high THEN
         -- first step in handling the error
        dbms_output.put_line('Salary ' || erroneous_salary ||
          ' is out of range.');
        dbms_output.put_line('Maximum salary is ' || max_salary || '.');
         RAISE;  -- reraise the current exception
   END;  ------------ sub-block ends
EXCEPTION
   WHEN salary_too_high THEN
      -- handle the error more thoroughly
      erroneous_salary := current_salary;
      current_salary := max_salary;
     dbms_output.put_line('Revising salary from ' || erroneous_salary ||
       'to ' || current_salary || '.');
END;
/

EXCEPTION
   WHEN exception_name1 THEN  -- handler
      sequence_of_statements1
   WHEN exception_name2 THEN  -- another handler
      sequence_of_statements2
   ...
   WHEN OTHERS THEN           -- optional handler
      sequence_of_statements3
END;

EXCEPTION
   WHEN ... THEN
      -- handle the error
   WHEN ... THEN
      -- handle the error
   WHEN OTHERS THEN
      -- handle all other errors
END;

EXCEPTION
   WHEN over_limit OR under_limit OR VALUE_ERROR THEN
      -- handle the error

DECLARE
   credit_limit CONSTANT NUMBER(3) := 5000;  -- raises an exception
BEGIN
   NULL;
EXCEPTION
   WHEN OTHERS THEN
      -- Cannot catch the exception. This handler is never called.
      dbms_output.put_line('Can''t handle an exception in a declaration.');
END;
/

EXCEPTION
   WHEN INVALID_NUMBER THEN
      INSERT INTO ...  -- might raise DUP_VAL_ON_INDEX
   WHEN DUP_VAL_ON_INDEX THEN ...  -- cannot catch the exception
END;

DECLARE
   err_msg VARCHAR2(100);
BEGIN
   /* Get a few Oracle error messages. */
   FOR err_num IN 1..3 LOOP
     err_msg := SUBSTR(SQLERRM(-err_num),1,100);
     dbms_output.put_line('Error number = ' || err_num);
     dbms_output.put_line('Error message = ' || err_msg);
   END LOOP;
END;
/

DECLARE
   pe_ratio NUMBER(3,1);
BEGIN
   DELETE FROM stats WHERE symbol = 'XYZ';
   SELECT price / NVL(earnings, 0) INTO pe_ratio FROM stocks
      WHERE symbol = 'XYZ';
   INSERT INTO stats (symbol, ratio) VALUES ('XYZ', pe_ratio);
EXCEPTION
   WHEN ZERO_DIVIDE THEN
      NULL;
END;
/

DECLARE
   pe_ratio NUMBER(3,1);
BEGIN
   DELETE FROM stats WHERE symbol = 'XYZ';
   BEGIN  ---------- sub-block begins
      SELECT price / NVL(earnings, 0) INTO pe_ratio FROM stocks
         WHERE symbol = 'XYZ';
   EXCEPTION
      WHEN ZERO_DIVIDE THEN
         pe_ratio := 0;
   END;  ---------- sub-block ends
   INSERT INTO stats (symbol, ratio) VALUES ('XYZ', pe_ratio);
EXCEPTION
   WHEN OTHERS THEN
      NULL;
END;
/

DECLARE
   name   VARCHAR2(20);
   ans1   VARCHAR2(3);
   ans2   VARCHAR2(3);
   ans3   VARCHAR2(3);
   suffix NUMBER := 1;
BEGIN
   FOR i IN 1..10 LOOP  -- try 10 times
      BEGIN  -- sub-block begins
         SAVEPOINT start_transaction;  -- mark a savepoint
         /* Remove rows from a table of survey results. */
         DELETE FROM results WHERE answer1 = 'NO';
         /* Add a survey respondent's name and answers. */
         INSERT INTO results VALUES (name, ans1, ans2, ans3);
 -- raises DUP_VAL_ON_INDEX if two respondents have the same name
         COMMIT;
         EXIT;
      EXCEPTION
         WHEN DUP_VAL_ON_INDEX THEN
            ROLLBACK TO start_transaction;  -- undo changes
            suffix := suffix + 1;           -- try to fix problem
            name := name || TO_CHAR(suffix);
      END;  -- sub-block ends
   END LOOP;
END;
/

DECLARE
   stmt INTEGER;
   name VARCHAR2(100);
BEGIN
   stmt := 1;  -- designates 1st SELECT statement
   SELECT table_name INTO name FROM user_tables WHERE table_name LIKE 'ABC%';
   stmt := 2;  -- designates 2nd SELECT statement
   SELECT table_name INTO name FROM user_tables WHERE table_name LIKE 'XYZ%';
EXCEPTION
   WHEN NO_DATA_FOUND THEN
      dbms_output.put_line('Table name not found in query ' || stmt);
END;
/

ALTER SYSTEM SET PLSQL_WARNINGS='ENABLE:ALL'; -- For debugging during development.
ALTER SESSION SET PLSQL_WARNINGS='ENABLE:PERFORMANCE'; -- To focus on one aspect.
ALTER PROCEDURE hello COMPILE PLSQL_WARNINGS='ENABLE:PERFORMANCE'; -- Recompile with extra checking.
ALTER SESSION SET PLSQL_WARNINGS='DISABLE:ALL'; -- To turn off all warnings.
-- We want to hear about 'severe' warnings, don't want to hear about 'performance'
-- warnings, and want PLW-06002 warnings to produce errors that halt compilation.
ALTER SESSION SET PLSQL_WARNINGS='ENABLE:SEVERE','DISABLE:PERFORMANCE','ERROR:06002';

CREATE OR REPLACE PROCEDURE dead_code
AS
  x number := 10;
BEGIN
  if x = 10 then
      x := 20;
  else
    x := 100; -- dead code (never reached)
  end if;
END dead_code;/
-- By default, the preceding procedure compiles with no errors or warnings.

-- Now enable all warning messages, just for this session.
CALL DBMS_WARNING.SET_WARNING_SETTING_STRING('ENABLE:ALL' ,'SESSION');

-- Check the current warning setting.
select dbms_warning.get_warning_setting_string() from dual;

-- When we recompile the procedure, we will see a warning about the dead code.
ALTER PROCEDURE dead_code COMPILE;

Exception can be defined as the state of an entity, which is different from its conventional and normal behavior. In context to programming language, exception refers to the abnormal situation in the normal flow of the program. Oracle server raises exception whenever it encounters a logical violation of the flow during program execution.

I have listed the common situations which end up raising exceptions and subsequently termination of the program.

1. Design Faults and illogical flow
2. Exception propagation from referenced program unit
3. Coding mistakes
4. Hardware failures

Exception Propagation in a Program Unit

The figure below shows the program flow, which is followed when an exception situation occurs in the PL/SQL block and the exception has been handled. Once the exception has been raised and trapped, and the control moves to EXCEPTION section, the program propagates in the forward direction.

If the exception has not been handled, the program terminates abruptly or propagates to the calling environment.

Fig 1a: Program flow when the Exception has been trapped and handled

Fig 1b: Program flow when the Exception has not been handled

Exception Handling

Exceptions can be trapped in the EXCEPTION section of a PL/SQL block. Oracle supports two ways to raise exception in a program, implicitly or explicitly.

Exceptions which are automatically raised by the oracle server fall under the category of implicit way raising an exception. PL/SQL runtime engine identifies the abnormal flow and raises the exception. For example, NO_DATA_FOUND or TOO_MANY_ROWS are the system defined exceptions which are raised by the server during program execution.

Exceptions which are trapped in executable section and handled in the EXCEPTION block by the programmer are explicit ways raising exceptions. In this category, a user can either explicitly raise an already existing system defined exception or create a new exception and invoke in the program.

Syntax [1]

EXCEPTION
  WHEN exception1 [OR exception2 . . .] THEN
    statement1;
    statement2;
    . . .
  [WHEN exception3 [OR exception4 . . .] THEN
    statement1;
    statement2;
    . . .]
  [WHEN OTHERS THEN
    statement1;
    statement2;
    . . .]

In the syntax, a single WHEN-THEN statement is called as Exception Handler. Likewise, there can be multiple exception handlers in the EXCEPTION section of a PL/SQL block. An exception handler consists of exception name and set of statements, which would be executed once the exception has been raised. An exception handler can have more than one exception aligned using OR operator. So, the same action would be applicable for multiple exceptions.

Out of multiple exception handlers, only one can be executed at a time before the termination of the block.

One exception handler handles a single exception. Repetitive handling of an exception is not allowed in a single block.

Exception Trapping Functions: SQLCODE and SQLERRM

Oracle uses two built in functions for catching exceptions and getting its information, SQLCODE and SQLERRM.

SQLCODE returns the error number for the latest occurred exception in the PL/SQL block, while SQLERRM returns the error message associated with the latter error number.

Code [1]:

The screen dump below shows the usage of SQLCODE and SQLERRM in a program.

Pre Defined Exceptions

Oracle maintains set of defined exceptions, which are implicitly raised by the server, if an abnormal situation occurs in the program. The table below lists some of the commonly occurring exceptions.

Raising Exceptions Implicitly

These exceptions are automatically processed and raised by Oracle server.

As soon as Oracle server encounters any illogical flow in the program flow, it stops further execution of program, identifies and throws the appropriate exception; program terminates abruptly.

Refer the example illustration below.

Code [2]:

In the below PL/SQL block, a test message is displayed before and after the SELECT statement. The SELECT statement selects multiple rows through an SQL cursor. Since the query returns multiple rows, it raises an exception. As soon as the exception is raised, control jumps to the EXCEPTION section, skipping the further statements in executable section of the block. The message after the query was not displayed.

DECLARE
   L_DEPTID NUMBER := 10;
   L_ENAME VARCHAR2(100);
   L_SAL NUMBER;
BEGIN
   DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Before SQL query');
 
   SELECT EMPLOYEE_NAME,SALARY
   INTO L_ENAME, L_SAL
   FROM EMPLOYEES
   WHERE DEPARTMENT_ID = L_DEPTID;
 
   DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('After SQL query');
END;
/
 
BEFORE SQL query
DECLARE
*
ERROR at line 1:
ORA-01422: exact fetch RETURNS more than requested NUMBER OF ROWS
ORA-06512: at line 7

The above block also complies with the fact that the once the exception scenario is identified, server skips the execution of the further statements in the block and terminates immediately. For this reason, the second test message doesn’t appear in the output.

Raising Exception Explicitly: System Defined and User Defined Exceptions

A developer can explicitly raise the system defined exceptions. In the Code [], the TOO_MANY_ROWS exception can be captured by defining an exception handler in the EXCEPTION section.

Code [3]

In the below PL/SQL code, TOO_MANY_ROWS exception has been explicitly trapped by the developer bypass the situation (abnormal termination) with an informative message in the application.

DECLARE
   L_DEPTID NUMBER := 10;
   L_ENAME VARCHAR2(100);
   L_SAL NUMBER;
BEGIN
   DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Before SQL query');
   SELECT EMPLOYEE_NAME,SALARY
   INTO L_ENAME, L_SAL
   FROM EMPLOYEES
   WHERE DEPARTMENT_ID = L_DEPTID;
   DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('After SQL query');
EXCEPTION
   WHEN TOO_MANY_ROWS THEN
     DBMS_OUTPUT.PUT_LINE ('Use Oracle Bulk Collect feature or Cursor to select multiple rows from a table');
END;
/
 
BEFORE SQL query
USE Oracle Bulk Collect feature OR Cursor TO SELECT multiple ROWS FROM a TABLE
 
PL/SQL PROCEDURE successfully completed.

An exception handler may contain alternate operations to be performed at the situations of exception in the program.

System defined exceptions can be the part of business logic too. If a business logic implementation or conditional logic requires a system defined exception to be raised, it can be achieved using RAISE statement. Check the example below.

Code [4]:

Oracle raises NO_DATA_FOUND exception, when the SQL query in the executable section returns no records. To avoid the exception, it can be rewritten using a PL/SQL cursor, without omitting the exception action. System defined exception can be explicitly raised by the programmer like below.

DECLARE
   L_DEPTID NUMBER := 15;
   L_ENAME VARCHAR2(100);
   L_SAL NUMBER;
CURSOR C IS
   SELECT EMPLOYEE_NAME,SALARY
   FROM EMPLOYEES
   WHERE DEPARTMENT_ID = L_DEPTID;
BEGIN
   DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Before SQL query');
   OPEN C;
   FETCH C INTO L_ENAME, L_SAL;
   IF C%ROWCOUNT = 0 THEN
      RAISE NO_DATA_FOUND;
   END IF;
   CLOSE C;
   DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('After SQL query');
EXCEPTION
   WHEN NO_DATA_FOUND THEN
     DBMS_OUTPUT.PUT_LINE ('No Employees in the department');
END;
/
 
BEFORE SQL query
No Employees IN the department
 
PL/SQL PROCEDURE successfully completed.

User Defined Exceptions

User defined exceptions allow the developers to create their own customized exceptions and raise them within the program wherever required. They are declared in the DECLARE section of the block with type as EXCEPTION and raised using RAISE statement.

This feature gives them flexibility to create exception with their convenient name, which can be more handful for use and easy to remember in large formulated applications.

Code [5]:

The PL/SQL block used in the earlier examples has been reused to declare a user defined exception LOCAL_EXCEPTION. It is raised at the same logic (when no employees exist in a department) using RAISE statement.

DECLARE
   L_DEPTID NUMBER := 15;
   L_ENAME VARCHAR2(100);
   L_SAL NUMBER;
   LOCAL_EXCEPTION EXCEPTION;
CURSOR C IS
   SELECT EMPLOYEE_NAME,SALARY
   FROM EMPLOYEES
   WHERE DEPARTMENT_ID = L_DEPTID;
BEGIN
   DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Before SQL query');
   OPEN C;
   FETCH C INTO L_ENAME, L_SAL;
   IF C%ROWCOUNT =0 THEN
      RAISE LOCAL_EXCEPTION;
   END IF;
   CLOSE C;
   DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('After SQL query');
EXCEPTION
   WHEN LOCAL_EXCEPTION THEN
     DBMS_OUTPUT.PUT_LINE ('No Employees in the department');
END;
/
 
BEFORE SQL query
No Employees IN the department
 
PL/SQL PROCEDURE successfully completed.

Associating a User Defined Exception with an Error Number (or Exception Code)

A user defined exception can be associated with an error number using PRAGMA EXCEPTION_INIT. The pragma is a compiler directive which hints the compiler to accept the directions provided in the program. The PRAGMA EXCEPTION_INIT directs the compiler to align the user defined exception with a self assigned error number. The error number must be one of the valid ORA error codes, which are defined by the server.

Syntax [2]

PRAGMA EXCEPTION_INIT([EX NAME],[ERROR NUMBER], [TRUE | FALSE])

Code [6]

In the PL/SQL block below, the LOCAL_EXCEPTION exception is linked with the error number -100 through the PRAGMA EXCEPTION_INIT. Note the usage of SQLCODE, which returns the same associated error number.

DECLARE
   L_DEPTID NUMBER := 15;
   L_ENAME VARCHAR2(100);
   L_SAL NUMBER;
   LOCAL_EXCEPTION EXCEPTION;
   PRAGMA EXCEPTION_INIT(LOCAL_EXCEPTION, -100);
CURSOR C IS
   SELECT EMPLOYEE_NAME,SALARY
   FROM EMPLOYEES
   WHERE DEPARTMENT_ID = L_DEPTID;
BEGIN
   DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Before SQL query');
   OPEN C;
   FETCH C INTO L_ENAME, L_SAL;
   IF C%ROWCOUNT =0 THEN
      RAISE LOCAL_EXCEPTION;
   END IF;
   CLOSE C;
   DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('After SQL query');
EXCEPTION
   WHEN LOCAL_EXCEPTION THEN
     DBMS_OUTPUT.PUT_LINE (‘Exception Error NUMBER:’||SQLCODE);
     DBMS_OUTPUT.PUT_LINE ('No Employees in the department');
END;
/
 
BEFORE SQL query
Exception Error NUMBER:-100
No Employees IN the department
 
PL/SQL PROCEDURE successfully completed.

Customizing the Error Numbers: RAISE_APPLICATION_ERROR

Oracle facilitates the developer by privileging them to create an error number of their own choice and associating them with a customized message. RAISE_APPLICATION_ERROR is an Oracle API, which allows choosing the error numbers in range of -20000 to -20999 and fix them with an error message

It can be used in executable section or exception section in a PL/SQL block.

Syntax [3]

RAISE_APPLICATION_ERROR (error_number, error_message[, {TRUE | FALSE}])

Code [7]

DECLARE
   L_DEPTID NUMBER := 15;
   L_ENAME VARCHAR2(100);
   L_SAL NUMBER;
CURSOR C IS
   SELECT EMPLOYEE_NAME,SALARY
   FROM EMPLOYEES
   WHERE DEPARTMENT_ID = L_DEPTID;
BEGIN
   DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Before SQL query');
   OPEN C;
   FETCH C INTO L_ENAME, L_SAL;
   IF C%ROWCOUNT =0 THEN
      RAISE_APPLICATION_ERROR(-20001,' No Employees in the department');
   END IF;
   CLOSE C;
   DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('After SQL query');
END;
/
 
BEFORE SQL query
DECLARE
*
ERROR at line 1:
ORA-20001:  No Employees IN the department
ORA-06512: at line 14