Sistemi operativi I: Windows -...

Gestire le eccezioni

Lezione XI

IX-B.2

Scopo della lezione

• Studiare il meccanismo di gestione delle eccezioni

• Implementare nuove eccezioni

IX-B.3

Tipi di errori

• Errori rilevati in fase di compilazione: errori di sintassi, ...

• Errori rilevati in fase di esecuzione:– dall’utente (errori logici)– dalla JVM (eccezioni)

IX-B.4

Eccezioni

• Si definisce eccezione un errore la cui localizzazione– nello spazio (i.e. all’interno del codice

sorgente), e/o– nel tempo (rispetto all’istante di esecuzione)

risulta a priori difficile quando non impossibile

IX-B.5

Esempioimport java.io.*;import prog.io.*;class EccezioneFileErrata {public static void main(String[] args) {ConsoleOutputManager video=new ConsoleOutputManager();BufferedReader in =new BufferedReader(new FileReader("elenco.txt"));

String line = in.readLine(); int i=1;while(line!=null) {i++;line = in.readLine();}video.println("Il file e' lungo " + (i-1) + ” righe.");

IX-B.6

Esempiomalchiod% javac EccezioneFileErrata.javaEccezioneFileErrata.java:8: unreported exception

java.io.FileNotFoundException; must be caught or declared to be thrownnew BufferedReader(new FileReader("elenco.txt"));

^EccezioneFileErrata.java:9: unreported exception

java.io.IOException; must be caught or declared to be thrownString line = in.readLine();

^EccezioneFileErrata.java:13: unreported exception

java.io.IOException; must be caught or declared to be thrownline = in.readLine();

^3 errors

IX-B.7

Esempioimport java.io.*;import prog.io.*;class EccezioneFileErrata {public static void main(String[] args) {ConsoleOutputManager video=new ConsoleOutputManager();BufferedReader in =new BufferedReader(new FileReader("elenco.txt"));

Cosa succede se elenco.txt non esiste?

IX-B.8

Eccezioni

• Nel caso si verifichi una condizioneinattesa (come la mancanza del file nell’esempio precedente), una classeJava lancia un’eccezione

• Il compilatore rileva le situazioni chepotrebbero generare delle eccezioni e richiede al programmatore di trattarle in modo dedicato ed esplicito

IX-B.9

Quindi...import java.io.*;import prog.io.*;class EccezioneFileErrata {public static void main(String[] args) {ConsoleOutputManager video=new ConsoleOutputManager();BufferedReader in =new BufferedReader(new FileReader("elenco.txt"));

String line = in.readLine(); int i=1;while(line!=null) {i++;line = in.readLine();}video.println("Il file e' lungo " + (i-1) + " righe.");

se elenco.txt non esisteviene lanciata l’eccezioneFileNotFoundException

IX-B.10

Analogamente...

Queste istruzioni possonolanciare un’eccezioneIOException

import java.io.*;import prog.io.*;class EccezioneFileErrata {public static void main(String[] args) {ConsoleOutputManager video=new ConsoleOutputManager();BufferedReader in =new BufferedReader(new FileReader("elenco.txt"));

String line = in.readLine(); int i=1;while(line!=null) {i++;line = in.readLine();}video.println("Il file e' lungo " + i + "righe.");

IX-B.11

Eccezioni

• La filosofia di base di Java prevede cheun codice mal progettato non verrà maieseguito

• Ogni volta che del codice potrebbelanciare delle eccezioni, alternativamente– deve essere scritto del codice aggiuntivo per

gestire le condizioni eccezionali– deve essere esplicitamente dichiarata la

possibilità di emissione di un’eccezione

IX-B.12

Dichiarare le eccezioni

• Quando un metodo contiene codice chepotrebbe lanciare delle eccezioni, la relativa intestazione viene modificataindicando quante e quali sono questeeccezioni

• La parola chiave throws, inserita dopol’elenco dei parametri formali nelladichiarazione di un metodo, dichiara qualieccezioni possono essere lanciate

IX-B.13

Dichiarare le eccezioniimport java.io.*; import prog.io.*;class EccezioneFile {public static void main(String[] args)

throws FileNotFoundException, IOException {ConsoleOutputManager video=new ConsoleOutputManager();BufferedReader in =new BufferedReader(new

FileReader("elenco.txt"));String line = in.readLine(); int i=1;while(line!=null) {i++;line = in.readLine();}video.println("Il file e' lungo " + (i-1) + ” righe.");

IX-B.14

Dichiarare le eccezionimalchiod% cat elenco.txtriga 1riga 2riga 3riga 4riga 5riga 6malchiod% java EccezioneFileIl file e' lungo 6 righe.malchiod% rm elenco.txtmalchiod% java EccezioneFileException in thread "main” java.io.FileNotFoundException: elenco.txt (No such file or directory)at java.io.FileInputStream.open(Native Method)at java.io.FileInputStream.<init>(FileInputStream.java:103)at java.io.FileInputStream.<init>(FileInputStream.java:66)at java.io.FileReader.<init>(FileReader.java:41)at EccezioneFile.main(EccezioneFile.java:7)

IX-B.15

Risolvere le eccezioni

• In un generico linguaggio diprogrammazione gli approcci allarisoluzione delle eccezioni sonoprincipalmente due– il programmatore deve verificare che prima

di eseguire un’istruzione questa non dialuogo ad un’eccezione

– il programmatore deve occuparsi di gestire le eccezioni solo dopo che queste sono state lanciate

IX-B.16

Verifica delle eccezioniimport java.io.*;import prog.io.*;class EccezioneFileErrata {public static void main(String[] args) {ConsoleOutputManager video=new ConsoleOutputManager();BufferedReader in =new BufferedReader(new FileReader("elenco.txt"));

Nel primo approccio, prima di eseguire ognuna diqueste istruzioni devo verificarne la validità

IX-B.17

Java adotta la seconda soluzione, in quanto– permette spesso di scrivere un unico blocco

di codice che gestisca eccezioni che sipossono presentare in parti diverse del codice

– lascia che il programmatore possa separarel’implementazione del codice che gestisce le situazioni tipiche da quello che gestisce le situazioni eccezionali

IX-B.18

La gestione delle eccezioni avviene– dichiarando all’interno di un metodo unasezione critica di codice che potrebbelanciare una o più eccezioni

– facendo seguire questa sezione da uno o piùblocchi di codice deputati a gestire le eccezioni che possono essere lanciate

IX-B.19

• Una sezione critica viene indicataracchiudendo il codice relativo in unacoppia di parentesi graffe precedute dallaparola chiave try

• La parte di codice che gestisceun’eccezione segue questo blocco, racchiusa tra partentesi graffe e preceduta dalla parola chiave catch chespecifica anche l’eccezione gestita

IX-B.20

Gestione delle eccezioni

Gestione dell’eccezionedi tipo Exception_2

} catch(Exception_1 e) {

}catch(Exception_2 e) {

• Se durantel’esecuzione dellasezione critica non vengono lanciateeccezioni, l’esecuzione procedein modo regolare e i blocchi individuati dacatch vengonoignorati

Sezione critica

IX-B.21

Gestione delle eccezioni• Se viene lanciata

un’eccezione di tipoException_1– viene interrotta

l’esecuzione dellasezione critica

– viene eseguito ilblocco catch corripondente

– viene ignorato ilrimanente bloccocatch

Sezione critica

Exception_1

IX-B.22

Gestione delle eccezioni• Se viene lanciata

un’eccezione di tipoException_2– viene interrotta

l’esecuzione dellasezione critica

– viene ignorato il primo blocco catch

– viene eseguito ilblocco catch corripondente a Exception_2

Sezione critica

Exception_2

IX-B.23

Eccezioni vs. switch

• La valutazione delle clausole catch nellagestione delle eccezioni ricorda ilcostrutto switch

• Viene eseguita solo la porzione di codicecorrispondente all’eccezione lanciata, MA

• Non sono previste istruzioni speciali(come break) per chiudere i singoliblocchi catch

IX-B.24

Esempioimport java.io.*;import prog.io.*;

class EccezioneGestita {public static void main(String[] args) {ConsoleOutputManager video=new ConsoleOutputManager();try {BufferedReader in =new BufferedReader(new FileReader("elenco.txt"));

String line = in.readLine(); int i=1;while(line!=null) {i++;line = in.readLine();}

IX-B.25

Esempio

video.println("Il file e' lungo " + (i-1) + " righe.");}catch(FileNotFoundException e) {video.println("Il file elenco.txt non esiste");}catch(IOException e) {video.println("Si e' verificata un'eccezione di IO");}

IX-B.26

Esempiomalchiod% java EccezioneGestitaIl file e' lungo 6 righe.

malchiod% rm elenco.txtmalchiod% java EccezioneGestitaIl file elenco.txt non esiste

malchiod%

IX-B.27

throw vs catch

• Le parole chiave throw e catch sonocomplementari– un codice che utilizza throw gestisce le

eccezioni che vengono lanciate all’internodei suoi metodi lanciandole a sua volta al codice che lo ha chiamato

– un codice che utilizza catch cattura le eccezioni che vengono lanciate all’internodei suoi metodi

IX-B.28

Eliminando un’eccezioneimport java.io.*;import prog.io.*;

class EccezioneMultipla {public static void main(String[] args) {

ConsoleOutputManager video=new ConsoleOutputManager();

try {BufferedReader in =

new BufferedReader(new FileReader("elenco.txt"));String line = in.readLine(); int i=1;while(line!=null) {i++;line = in.readLine();}video.println("Il file e' lungo " + (i-1) + " righe.");

}catch(IOException e) {video.println("Si e' verificata un'eccezione di IO");}

IX-B.29

Eliminando un’eccezionemalchiod% javac EccezioneMultipla.javamalchiod% java EccezioneMultipla

Si e' verificata un'eccezione di IOmalchiod%

• il programma viene compilato ugualmente......perché?

IX-B.30

Gerarchia di eccezioni

• In Java le eccezioni che vengono lanciatequando si verifica un errore sono ancheesse istanze di una classe.

• Tutte le classi che si riferiscono ad eccezioni sono sottoclassi della classeException

• Ereditare un’eccezione da un’altraeccezione permette di costruire unagerarchia di eccezioni

IX-B.31

La classe Exception

• L’informazione più importante di unaclasse derivata da Exception è tipicamente contenuta nel suo nome

• La classe Exception e le sue derivate non implementano metodi particolari– toString() descrive l’eccezione– printStackTrace() stampa l’eccezione e

la sequenza delle chiamate dei metodi chehanno portato a generarla

IX-B.32

Esempio

Exception IOException FileNotFoundException

• Siccome FileNotFoundException è interpretabile anche come IOException, la clausola catch del codice precedente la intercetta.

IX-B.33

Gerarchia delle eccezionitry {}catch(IOException e) {video.println("Si e' verificata un'eccezione di IO");}catch(FileNotFoundException e) {video.println("Il file elenco.txt non esiste");}

• FileNotFoundException verrebbesempre gestita dalla prima clausolacatch e la seconda sarebbe inutile

• Il compilatore riconosce questa situazioneed emette un errore

IX-B.34

Esempioimport java.io.*;import prog.io.*;

class EccezioneDoppia {public static void main(String[] args) {ConsoleOutputManager video=new ConsoleOutputManager();try {BufferedReader in =new BufferedReader(new FileReader("elenco.txt"));

String line = in.readLine(); int i=1;while(line!=null) {i++;line = in.readLine();}

IX-B.35

Esempio

video.println("Il file e' lungo " + (i-1) + " righe.");}catch(IOException e) {video.println("Si e' verificata un'eccezione di IO");}catch(FileNotFoundException e) {video.println("Il file elenco.txt non esiste");}

IX-B.36

Esempiomalchiod% javac EccezioneDoppia.javaEccezioneDoppia.java:21: exception

java.io.FileNotFoundException has already been caughtcatch(FileNotFoundException e) {^

1 errormalchiod%

IX-B.37

Costruire nuove eccezioni• Estendendo la classe Exception o una

delle classi derivate da essa è possibilecostruire nuove eccezioni

• All’interno del codice è possibile lanciareeccezioni (esistenti o create appositamente) tramite il comandothrow

IX-B.38

MyException.javaclass MyException extends Exception {public MyException() {

IX-B.39

TestMyException.javaimport prog.io.*;

class TestMyException {public static void main(String args[]) {ConsoleOutputManager video=new ConsoleOutputManager();

try {MyException m = new MyException();throw m;

} catch(MyException e) {video.println(e.toString());e.printStackTrace();

IX-B.40

TestMyExceptionmalchiod% java TestMyExceptionMyException

MyExceptionat TestMyException.main(TestMyException.java:7)

malchiod%

IX-B.41

TestStack.javaclass TestStack {public static void f() throws MyException {

throw new MyException(); }public static void g() throws MyException {

f();throw new MyException();

IX-B.42

TestStack.java

public static void main(String args[]) {try {f();} catch(MyException e) {e.printStackTrace();}try {g();} catch(MyException e) {e.printStackTrace();}

IX-B.43

TestStackmalchiod% java TestStackMyException

at TestStack.f(TestStack.java:3)at TestStack.main(TestStack.java:11)

MyException

at TestStack.f(TestStack.java:3)at TestStack.g(TestStack.java:6)at TestStack.main(TestStack.java:16)

malchiod%

IX-B.44

Runtime.javaclass Runtime {public static void main(String[] args) {

int i, j;j=0;i=3/j;

IX-B.45

Runtime.javamalchiod% javac Runtime.javamalchiod% java Runtime

Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero

at Runtime.main(Runtime.java:5)

malchiod%

• Perché la compilazione va a buon fine quando main non dichiara la possibilità dilanciare ArithmeticException?

IX-B.46

RuntimeException

• Eccezioni come NullPointerException, ArithmeticException e ArrayIndexOutOfBoundsException, che riguardano tipicamente errori diprogrammazione, sono raggruppate nellasuperclasse RuntimeException chenon deve essere dichiarata dalprogrammatore

IX-B.47

Finallyclass Switch {boolean state = false;

void on() {state = true; } void off() {state = false; }}

class OnOffException1 extends Exception {}class OnOffException2 extends Exception {}

IX-B.48

Finallyclass TestSwitch {

static Switch sw = new Switch();static void f() throws OnOffException1,OnOffException2{}

public static void main(String[] args) {try {sw.on();

// Codice che può generare eccezioni...f();

sw.off();} catch(OnOffException1 e) {sw.off(); // altro codice...

} catch(OnOffException2 e) {sw.off(); // altro codice...

Se si verificano questeeccezioni l’interruttoreviene spento

Cosa succede se si verifica un altro tipo dieccezione?

IX-B.49

Finally

• In casi come questo risulta utile potereseguire del codice indipendentementedalla generazione di una qualsiasieccezione nel blocco try

• Questo è possibile accodando ai variblocchi catch un blocco finally

IX-B.50

Finallyclass TestSwitch {static Switch sw = new Switch();static void f() throws OnOffException1,OnOffException2{}public static void main(String[] args) {try {sw.on();// Codice che può generare eccezioni...f();

} catch(OnOffException1 e) {// altro codice...

} catch(OnOffException2 e) {// altro codice...

} finally {sw.off();

IX-B.51

LetturaFile.javaimport prog.io.*;import java.io.*;

class LetturaFile {public static void main(String[] args) {

ConsoleOutputManager out = new ConsoleOutputManager();int bytes = 0;

IX-B.52

LetturaFile.javatry {DataInputStream in = new DataInputStream(newFileInputStream("elenco.txt"));while(true) {in.readByte();bytes++;}} catch(EOFException e) {out.println("Il file e' lungo " + bytes + " byte");} catch(FileNotFoundException e) {out.println("Il file elenco.txt non esiste");} catch(IOException e) {out.println("Si e' verificata un’eccezione di I/O");}

IX-B.53

LetturaDati.javaimport prog.io.*;

class EndOfDataException extends Exception {public EndOfDataException() {}

class LetturaDati {

public static void main(String[] args) {ConsoleOutputManager out = new ConsoleOutputManager();ConsoleInputManager in = new ConsoleInputManager();

int somma = 0,dato;

IX-B.54

LetturaDati.javatry {

while(true) {out.println("Inserisci un intero (0 per uscire)");dato = in.readInt();if(dato != 0)somma += dato;elsethrow new EndOfDataException();

}} catch(EndOfDataException e) {out.println("Fine immisione dati");out.println("La somma dei numeri immessi e' " + somma);}

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