Ausnahmen Vorlesung besteht aus zwei Teilen Programmierung (4 SWS)

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1 Ausnahmen Vorlesung besteht aus zwei Teilen Programmierung (4 SWS)
Methodik der Programmierung größerer Projekte im Team Grundkenntnisse moderner Programmiertechniken (JAVA) Grundlagen (2 SWS) prinzipieller Aufbau von Computern Arbeitsweise von Computern Darstellung von Daten im Computer Logik DVG1 - Ausnahmen

2 Was sind Programmfehler?
Programm erzielt gar kein Ergebnis. Berechnetes Ergebnis stimmt nicht mit dem erwarteten überein. Programm verhält sich falsch oder unzweckmäßig während der Abarbeitung, z.B.: Absturz bei falscher Eingabe unendliche Zyklen bei fehlerhaften Parametern kein Ende bei bestimmten Aufgaben Programm arbeitet nicht reproduzierbar falsch DVG1 - Ausnahmen

3 Fehlerursachen fehlerhafte Konzeption fehlerhafter Algorithmus
fehlerhafte Syntax fehlerhafte Realisierung der Konzeption bzw. des Algorithmus fehlerhafte Bedienung bzw. fehlerhafte Parameter Fehler innerhalb der VM fehlerhaftes Betriebssystem fehlerhafte Hardware DVG1 - Ausnahmen

4 Ausnahmen in JAVA Befassen sich mit Fehlern, die zur Ausführungszeit eines Programms auftreten. Z.B.: Ein-/Ausgabe-Fehler, z.B.: Lesefehler bei System.in.read(buffer); Laufzeitfehler, z.B.: int i = Integer.parseInt(args[0]); führt bei args[0]=="abc" zu einer Ausnahme "NumberFormatException" arithmetische Fehler, z.B.: int i = 1/0; führt zu einer Ausnahme "ArithmeticException" JAVA bietet komfortable aber einfache Möglichkeiten zur Behandlung von Ausnahmen. DVG1 - Ausnahmen

5 Es wurde der Wert 11234 eingegeben. "java test1 11234xx" ergibt:
public class test1 { public static void main ( String [] args) int i = Integer.parseInt(args[0]); System.out.println("Es wurde der Wert "+i+" eingegeben."); } "java test " ergibt: Es wurde der Wert eingegeben. "java test xx" ergibt: Exception in thread "main" java.lang.NumberFormatException: 11234xx at java.lang.Integer.parseInt(Compiled Code) at java.lang.Integer.parseInt(Integer.java:458) at test1.main(test1.java:5) DVG1 - Ausnahmen

6 Fehlerursache: 11234xx läßt sich nicht in eine int-Größe umwandeln!
Compilermeldung exakt und hilfreich für den Programmentwickler Der Anwender wird durch die Meldung verunsichert und erfährt nicht, was er falsch gemacht hat. Typischer Anruf des Anwenders: „Ich habe alles genau so gemacht wie immer, aber seit heute funktioniert nichts mehr. Was ist los?“ DVG1 - Ausnahmen

7 public class test2 { public static void main ( String [] args) try int i = Integer.parseInt(args[0]); System.out.println("Es wurde der Wert "+i+" eingegeben."); } catch (NumberFormatException e) System.out.println(args[0]+ " kann nicht in eine int-Groesse verwandelt werden!\n"+ "Der Parameter darf nur aus Ziffern 0..9 bestehen!"); "java test " ergibt: Es wurde der Wert eingegeben. "java test xx" ergibt: 11234xx kann nicht in eine int-Groesse verwandelt werden! Der Parameter darf nur aus Ziffern 0..9 bestehen! "java test2" ergibt: Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 0 at test2.main(test2.java:7) DVG1 - Ausnahmen

8 public class test3 { public static void main ( String [] args) try int i = Integer.parseInt(args[0]); System.out.println("Es wurde der Wert "+i+" eingegeben."); } catch (NumberFormatException e) System.out.println(args[0]+ " kann nicht in eine int-Groesse verwandelt werden!\n"+ "Der Parameter darf nur aus Ziffern 0..9 bestehen!"); catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) System.out.println( "Es muss mindestens ein Parameter angegeben werden!"); "java test3" ergibt: Es muss mindestens ein Parameter angegeben werden! DVG1 - Ausnahmen

9 public class test4 { public static void main ( String [] args){ try int i = Integer.parseInt(args[0]); System.out.println("Es wurde der Wert "+i+" eingegeben."); } catch (NumberFormatException e) System.out.println(args[0]+ " kann nicht in eine int-Groesse verwandelt werden!\n"+ "Der Parameter darf nur aus Ziffern 0..9 bestehen!"); catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) System.out.println( "Es muss mindestens ein Parameter angegeben werden!"); finally "Das Programm ist mehr oder weniger erfolgreich beendet."); } } Egal wie das Programm beendet wird es gibt die Meldung aus: Das Programm ist mehr oder weniger erfolgreich beendet. DVG1 - Ausnahmen

10 Allgemeine Form try { // Block in dem Ausnahmen auftreten können }
catch (Ausnahmetyp1 name) // Block in dem der Ausnahmetyp1 behandelt wird ... catch (AusnahmetypN name) // Block in dem der AusnahmetypN behandelt wird finally // finally- Block DVG1 - Ausnahmen

11 Nach einem try-Block muß immer mindestens ein catch-Block existieren.
Beim Eintreten einer Ausnahme wird der erste passende catch-Block abgearbeitet. Der finally-Block muß immer nach allen catch-Blöcken stehen. Der finally-Block wird abgearbeitet: nach dem „normalen“ Ende des try-Blockes nach einer behandelten Ausnahme vor einer Ausnahme, die weitergereicht wird nach Verlassen des try-Blockes über eine break-, continue- oder return-Anweisung DVG1 - Ausnahmen

12 try-Block Ausnahme Ausnahmetyp1 Catch-Block 1 finally-Block Ausnahmetyp2 Catch-Block 2 AusnahmetypN Catch-Block N DVG1 - Ausnahmen

13 System.in.read(buffer);
public class test5 { public static void main (String [] args) System.out.println("Gebe bitte eine Zeichenkette ein : "); byte [] buffer = new byte [80]; int ir=0; ir = System.in.read(buffer); if ((char)buffer[ir-1]=='\n') ir--; if ((char)buffer[ir-1]=='\r') ir--; String s = new String(buffer,0,ir); System.out.println("Es wurde eingegeben :\n\""+s+"\""); } javac test5.java ergibt test5.java:8: Exception java.io.IOException must be caught, or it must be declared in the throws clause of this method. System.in.read(buffer); DVG1 - Ausnahmen

14 public class test6 { public static void main (String [] args) System.out.println("Gebe bitte eine Zeichenkette ein : "); byte [] buffer = new byte [80]; int ir=0; try ir = System.in.read(buffer); if ((char)buffer[ir-1]=='\n') ir--; if ((char)buffer[ir-1]=='\r') ir--; } catch (java.io.IOException e) String s = new String(buffer,0,ir); System.out.println("Es wurde eingegeben :\n\""+s+"\""); java test6 ergibt Gebe bitte eine Zeichenkette ein : Das ist ein Test. Es wurde eingegeben : "Das ist ein Test." DVG1 - Ausnahmen

15 geprüft bzw. ungeprüfte Ausnahmen
Ausnahmen NumberFormatException und ArrayIndexOutOfBoundsException brauchten nicht abgefangen zu werden, d.h. es mußte keine catch-Anweisung für diese Ausnahmen angegeben werden. ==> ungeprüfte Ausnahmen Ausnahme java.io.IOException mußte abgefangen werden. ==> geprüfte Ausnahmen DVG1 - Ausnahmen

16 Ausnahmenhierarchie Throwable Error ungeprüft Exception geprüft
Eigene Ausnahmen nicht empfohlen IOException geprüft Eigene Ausnahmen meist benutzt RuntimeException ungeprüft Eigene Ausnahmen nicht empfohlen Eigene Ausnahmen möglich DVG1 - Ausnahmen

17 Weiterreichen von Ausnahmen
Eine Ausnahme muß nicht in der Methode behandelt werden, in der sie auftritt. Sie kann auch an die aufrufende Methode weitergereicht werden. Das wird dem Compiler durch die throws-Klausel einer Methoden-Deklaration mitgeteilt, z.B.: public static String readString() throws java.io.IOException DVG1 - Ausnahmen

18 public class test7 { public static String readString() byte [] buffer = new byte [80]; try int ir = System.in.read(buffer); if ((char)buffer[ir-1]=='\n') ir--; if ((char)buffer[ir-1]=='\r') ir--; return new String(buffer,0,ir); } catch (java.io.IOException e) return null; public static void main (String [] args) System.out.println("Gebe bitte eine Zeichenkette ein : "); System.out.println( "Es wurde eingegeben :\n\""+readString()+"\""); DVG1 - Ausnahmen

19 public class test8 { public static String readString() throws java.io.IOException byte [] buffer = new byte [80]; int ir = System.in.read(buffer); if ((char)buffer[ir-1]=='\n') ir--; if ((char)buffer[ir-1]=='\r') ir--; return new String(buffer,0,ir); } public static void main (String [] args) throws java.io.IOException System.out.println("Gebe bitte eine Zeichenkette ein : "); System.out.println( "Es wurde eingegeben :\n\""+readString()+"\""); DVG1 - Ausnahmen

20 Auslösen von Ausnahmen
Ausnahmen können durch das Programm ausgelöst werden, durch throw new Ausnahme (...); DVG1 - Ausnahmen

21 public class test9 { public static void main (String [] args) int z = Integer.parseInt(args[0]); int n = Integer.parseInt(args[1]); if ( n == 0) System.out.println("Der Nenner ist == 0 !"); throw new ArithmeticException("Nenner ist 0"); } else System.out.println(z+"/"+n+"="+z/n); java test9 1 0 ergibt Der Nenner ist == 0 ! Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: Nenner ist 0 at test9.main(test9.java:11) DVG1 - Ausnahmen

22 Eigene Ausnahmen Ausnahmen sind Klassen, die von anderen Ausnahmeklassen abgeleitet sind. Einfachste Form: class Ausnahme extends OberKlasse { } z.B.: class Ausnahme extends Exception { } DVG1 - Ausnahmen

23 public class test10 { public static int f ( int z, int n ) throws Ausnahme if ( n == 0 ) throw new Ausnahme(); } return z/n; public static void main (String [] args) int z = Integer.parseInt(args[0]); int n = Integer.parseInt(args[1]); try System.out.println(z+"/"+n+"="+f(z,n)); catch (Ausnahme e) System.out.println(e); class Ausnahme extends Exception { } java test ergibt Ausnahme DVG1 - Ausnahmen

24 Lesemethoden Was wollen wir einlesen? Zeichenketten, Texte
numerische Daten ganze Zahlen (byte, short, int, long) Gleitkommazahlen (float, double) Felder Auswahlen, Menüs DVG1 - Ausnahmen

25 Einlesen von Zeichenketten
Probleme: Eingabe ist gepuffert es können beliebig lange Texte gelesen werden Externe Darstellung von Zeichen im ASCII-Code Interne Darstellung der Zeichen im Unicode Möglichkeiten: System.in.read(buffer,off,len) Lesen in byte-Puffer System.in.available() wieviele Zeichen sind noch im Eingabepuffer String(buffer,off,len) Umwandeln von ASCII-Zeichen in Unicode-Zeichen DVG1 - Ausnahmen

26 public static String readString()
{ try byte [] buffer = new byte [80]; int ir = System.in.read(buffer); return new String(buffer,0,ir); } catch ( java.io.IOException e) e.printStackTrace(); System.exit(1); return null; DVG1 - Ausnahmen

27 public static String readString()
{ try byte [] buffer = new byte [80]; int ir = System.in.read(buffer); while ( (ir>0) && (buffer[ir-1]=='\n') | (buffer[ir-1]=='\r') ) ir--; return new String(buffer,0,ir); } catch ( java.io.IOException e) e.printStackTrace(); System.exit(1); return null; DVG1 - Ausnahmen

28 public static String readString()
{ try byte [] buffer = new byte [80]; int ir = System.in.read(buffer); if ( ir<=0 ) return ""; while ( (ir>0) && (buffer[ir-1]=='\n') | (buffer[ir-1]=='\r') ) ir--; return new String(buffer,0,ir); } catch ( java.io.IOException e) e.printStackTrace(); System.exit(1); return null; DVG1 - Ausnahmen

29 public static String readString()
{ try byte [] buffer = new byte [80]; int ir = System.in.read(buffer); if ( ir<=0 ) return ""; int ir2 = System.in.available(); if ( ir2>0 ) byte [] sbuf = buffer; buffer = new byte [sbuf.length+ir2]; for (int i=0; i<sbuf.length;i++) buffer[i] = sbuf[i]; ir=System.in.read(buffer,sbuf.length,ir2)+sbuf.length; } while ( (ir>0) && (buffer[ir-1]=='\n') | (buffer[ir-1]=='\r') ) ir--; return new String(buffer,0,ir); catch ( java.io.IOException e) e.printStackTrace(); System.exit(1); return null; DVG1 - Ausnahmen

30 public static double readDouble (
) { for (;;) try String s = readString(); return Double.parseDouble(s); } catch ( NumberFormatException e ) System.out.print("Nochmal:"); }} DVG1 - Ausnahmen

31 public static double readDouble (
) { for (;;) try String s = readString(); if ( s.compareToIgnoreCase("nan")==0 ) return 0.0/0.0; return Double.parseDouble(s); } catch ( NumberFormatException e ) System.out.print("Nochmal:"); }} DVG1 - Ausnahmen

32 public static double readDouble (
double def ) { for (;;) try String s = readString(); if ( s.compareToIgnoreCase("nan")==0 ) return 0.0/0.0; if ( s.length() == 0 ) return def; return Double.parseDouble(s); } catch ( NumberFormatException e ) System.out.print("Nochmal:"); }} DVG1 - Ausnahmen

33 public static double readDouble (
String prompt, double def, String colon) { System.out.print(prompt+" ["+def+"] "+colon); for (;;) try String s = readString().trim(); if ( s.compareToIgnoreCase("nan")==0 ) return 0.0/0.0; if ( s.length() == 0 ) return def; return Double.parseDouble(s); } catch ( NumberFormatException e ) System.out.print("Nochmal ["+def+"] "+colon); }} DVG1 - Ausnahmen

34 public static double readDouble (
String prompt, String errorMessage, double def, String colon) { System.out.print(prompt+" ["+def+"] "+colon); for (;;) try String s = readString().trim(); if ( s.compareToIgnoreCase("nan")==0 ) return 0.0/0.0; if ( s.length() == 0 ) return def; return Double.parseDouble(s); } catch ( NumberFormatException e ) System.out.print(errorMessage+" ["+def+"] "+colon); }} DVG1 - Ausnahmen

35 public static double readDouble (
String prompt, String errorMessage, double def, String colon) { String helpText = "Geben Sie bitte eine double-Groesse ein.\n"+ "Die Eingabe darf aus den Ziffern 0..9 bestehen. Ausserdem koennen\n"+ "ein Dezimalpunkt, das Zeichen \"E\" fuer den Exponenten,\n"+ "sowie Vorzeichen vor der Zahl und dem Exponenten angegeben werden.\n"+ "NaN erhaelt man durch Eingaben von \"NaN\".\nz.B.: E-123"; System.out.print(prompt+"(?=help) ["+def+"] "+colon); for (;;) try String s = readString().trim(); if ( s.compareTo("?")==0 ) System.out.println(helpText); continue; } if ( s.compareToIgnoreCase("nan")==0 ) return 0.0/0.0; if ( s.length() == 0 ) return def; return Double.parseDouble(s); catch ( NumberFormatException e ) System.out.print(errorMessage+"(?=help) ["+def+"] "+colon); }} DVG1 - Ausnahmen