例外処理 Exception Handling

Presentation on theme: "例外処理 Exception Handling"— Presentation transcript:

1 例外処理 Exception Handling
メソッドの実行時基本流れ図 例外処理の基本構造 – try/catch/finally blocks Error/Exception/Runtime_Exception Throwableクラスと例外クラスの定義 例外オブジェクト：例外スロー(throws, throw)

2 例外(exception）とは何か (What is the exception?)
(１)日常の例外 　　例外というのは、規則(規律)をまもらないということです。 　　 例えば、私は毎日６時に起きます。けれども今週の日曜日は例外です。 (２)Java言語の例外  　 Java言語の例外は、Java言語の規則をまもらないのことです。 　　 例えば、１）   配列の長さを超えた添え字で要素を参照しょうとした。 int a[] = new int[3]; //aの添字は、０から2までの整数です。 a[6] = 7; 　　　　　　　　　　　　　 　＝＞ArrayIndexOutOfBoundsException L61 ２） 割り算の分母は０になる場合。 ＝＞ArithmeticException L62 　　　　　　　　　　　　　　３）　ファイルをオープンしようとしたが、ファイルがない。 ＝＞FileNotFoundException Golden rule: errors occur 　コンパイル時エラー 　 Errors in compile プログラムの実行時エラー(致命) 　 Errors in program execution -- serious error, con not recover 　プログラムの実行時例外（修復できる） Exceptions in program execution -- not serious error, can recover

3 Example of Java exception without exception handling
配列の範囲を超える ゼロによる割り算 public class arrayTest { public static void main(String[] args) { int[ ] a = new int[3]; System.out.println("a[2]に代入する"); a[2] = 8; System.out.println("a[2]に代入した"); System.out.println("a[3]に代入する"); a[3] = 5; System.out.println("a[3]に代入した"); System.out.println("終了します"); } public class DivideByZero { public static void main(String[] args) { System.out.println( quotient(3, 5)); System.out.println( quotient(3, 0)); System.out.println( quotient(5, 6)); 　} public static double quotient(int bunshi, int bunbo) 　{ 　 return (double) bunshi / bunbo; } ここで例外 （ゼロによる割り算） が起きる ここで例外 （配列の範囲を越えた） が起きる 実行結果：L61 実行結果：L62

4 例外処理 Exception handling
例外処理とは、プログラム実行中のエラーを通知し、適切なエラー処理が出来るようにする機構です。 　（必ずしもエラーだけでなく、例外的な処理に利用されることも） int[ ] a = new int[3]; a[2] = 8; //ok a[3] = 5; //例外（ArrayIndexOutOfBoundsException）　　　　　　　　　　// が発生する。 例外処理をされると クラスArrayIndexOutOfBoundsException のインスタンスがスローされる int[ ] a = new int[3]; try { .... a[3] = 5; } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) { System.out.println("例外" + e + "です"); } 例外が起きる かも知れない範囲をtry{ }で囲む キャッチする 例外のクラス キャッチした 例外オブジェクト が入る 例外処理の プログラム

5 メソッドの実行時基本流れ図 メソッドの実行時エラーがないとメソッドが本流によって実行されます。 例外処理のは三つのステップがある。
method start エラーがある With error 例外オブジェクトの生成とスロー (throw) エラーなし No error 例外処理のは三つのステップがある。 　例外オブジェクトのスロー 　例外のキャッチ 　例外の処理コード 例外をRuntime Systemへ届ける Runtime System error 本流 exception 誰がこの例外を処理するを決める 例外のキャッチ(catch) 決められないの場合 Runtime Systemで誰がこの例外を処理することを決められないとプログラム/メソッドが中断されます。 例外処理のコード method end Program end or Next method

6 例外処理の基本構造 (Exception handling mechanism)
try-catch-finally try{ 例外オブジェクトのスロー（投げる） } catch(exception1 e){ 例外１の処理 catch(exception2 e){ 例外２の処理 …… finally{ リソースの解放 no exception with exception メソッドで、 try { .... }の範囲を実行中にスローされた例外を catch (... ) {.... }の(... )でキャッチして{.... }で処理する。 例外がスローされなかった場合はcatch (... ) {.... }を 　スキップ。 一つのtryブロックに対しでは、０個以上catch ブロークを置きます。 finallyブロックはオプションです。そこにはリソースを解放するためのコードを入れて置くのに最適な場所です。

7 Java言語の例外処理の例(Example of exception handing)
public class exceptionTest{ public static void main(String[] args) { int[ ] a = new int[3]; try { System.out.println(“a[2]に代入する”); a[2] = 8; System.out.println("a[2]に代入した"); System.out.println(“a[3に代入する”); a[3] = 5; System.out.println("a[3]に代入した"); } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) { System.out.println("例外" + e + "です"); } catch (Exception e) { System.out.println("Exception" + e + "です"); } finally { System.out.println("finally"); } System.out.println("終了します"); ここで例外オブジェクト （配列の範囲を越えた） がスローされる。 throw キャッチした例外オブジェクトを出力する handling ここで例外オブジェクト （配列の範囲を越えた） をキャッチする。 catch 例外がスキップ 実行結果： L61, L62

8 Throwableクラスと例外クラスの定義
Object Throwable Exception Runtime … error public class Throwable extends Object{ public Throwable(); public Throwable(String message); public String getMessage(); public void printStackTrace(); …… } public class Error extends Throwable{ public Error(); public Error(String s); } public class Exception extends Throwable{ public Exception(); public Exception(String s); } Other Exception – checked exception: must be caught and handled ClassNotFoundException 　…… IOException AWTException RuntimeException – unchecked exception: may or may not be caught and handled ArithmeticException 　…… IndexOutOfBoundsException ArrayIndexOutOfBoundsException 　　StringIndexOutOfBoundsException NegativeArraySizeException …… public class DivideByZeroException extends Exception{ public DivideByZeroException() { super(“Attempted to divide by zero”);} }

9 try { ArrayIndexOutOfBoundsException Runtime 例外クラスの例
java.lang.Object | +--java.lang.Throwable +--java.lang.Exception +--java.lang.RuntimeException +--java.lang.IndexOutOfBoundsException +--java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException ArrayIndexOutOfBoundsException() Constructs an ArrayIndexOutOfBoundsException with no detail message. ArrayIndexOutOfBoundsException(int　index) Constructs a new ArrayIndexOutOfBoundsException class with an argument indicating the illegal index. ArrayIndexOutOfBoundsException(String　s) Constructs an ArrayIndexOutOfBoundsException class with the specified detail message. try { int a[] = new int[2]; a[4]　= 10;; } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) { System.out.println("exception: " + e.getMessage()); e.printStackTrace(); } public String getMessage() Returns the errort message string of this throwable object. public void printStackTrace() Prints this Throwable and its backtrace to the standard error stream.

10 throws節とthrow文 例外は二種類：
DivideByZeroExceptionを宣言します 例外は二種類： 　unchecked – ErrorとRuntimeExceptionのsub クラス checked – 自分定義の例外クラス public class DivideByZeroException extends Exception{ public DivideByZeroException() { super(“Attempted to divide by zero”);} } コンストラクタ unchecked exception クラスは、メソッドにthrows節でこの例外をスローする可能性があるという宣言することが必要ない。 public double quotient(int numerator, int denominator) throws DivideByZeroException { if (denominator == 0) throw new DivideByZeroException(); return (double) numerator / denominator; } checked exception クラスは、メソッドにthrows節でこの例外をスローする可能性があるという宣言することが必要です。 このメソッドには DivideByZeroExceptionをスローする可能性があるという宣言 DivideByZeroExceptionをここでスローします

11 例外のキャーチと処理 (Example of exception handling)
public class DivideByZero { public static void main(String[] args) { try { System.out.println( quotient(3, 5)); System.out.println( quotient(3, 0)); System.out.println( quotient(5, 6)); } catch (DivideByZeroException e) { System.out.println( e); finally{System.out.println( “Finished !”);} public double quotient(int numerator, int denominator) throws DivideByZeroException { if (denominator == 0) throw new DivideByZeroException(); return (double) numerator / denominator; メソッドquotient()を呼び出し 実行結果： L65 ここでキャッチ される このメソッドは DivideByZeroExceptionをスローする可能性があるという宣言 キャッチした例外オブジェクトを出力する finallyブロックなくでもよい DivideByZeroExceptionを宣言します DivideByZeroExceptionをここでスローします public class DivideByZeroException extends Exception{ public DivideByZeroException() { super(“Attempted to divide by zero”);} }

12 課題 (Exercise) import java.applet.Applet; import java.awt.*; import java.awt.event.*; import java.text.DecimalFormat; public class example extends Applet implements ActionListener { private Label p1; private TextField input; private int x; private double y[] = new double[10]; public void init() { p1=new Label("Enter a number (0 to 9)"); add(p1);input = new TextField(10); input.addActionListener(this); add(input); } public void paint(Graphics g) { DecimalFormat precision2 = new DecimalFormat("#.00"); int xx= 70; g.drawString("y[0~9]: ", 20, 50); for(int i=0; i<y.length; i++) { g.drawString(precision2.format(y[i])+" ",xx,50); xx+=30;} public void actionPerformed(ActionEvent e) x = Integer.parseInt(input.getText()); y[x]= f(x); showStatus("y["+x+"] = f("+x+")="+ precision2.format(y[x])); input.setText(""); repaint(); public static double f(int x) { return 1.0/(double)(Math.log(2*x*x-5*x+2)); } <html> <applet code="example.class" width=450 height=100> </applet> </html> y = f(x) = 1/log(2x²-5x+2) for x=0~9を計算して、y[10]の配列の中に結果を格納するアプレットのプログラム(example)が左に与えられている。プログラムとそれに連なったＨＴＭＬファイルをタイプした後、コンパイルして実行せよ。テキストフィールドに0～9の数字を入力し、アプレットに何が表示されるのかを確認せよ。0未満、もしくは9以上の数字を入力したとき、ＭＳ－ＤＯＳウィンドウにどのような例外メッセージが表示されるか？例外が起こったとき、ArrayIndexOutOfBoundsExceptionをtry/catchブロックを使ってメッセージ “You must enter an integer from 0 to 9”が表示されるようにせよ。  整数以外の文字を入力したとき、どのような例外メッセージがＭＳ－ＤＯＳウィンドウ上に表れるか？例外が起こったとき、try/catchブロックを使用してNumberFormatException をハンドルし、“You must enter an integer. Other characters are illegal”というメッセージを表示させよ。 "1"を入力したとき、特殊文字が表示される。これはlog()関数の変数が負の値であるためである。レクチャーノートのDivideByZeroExceptionクラスを 参照して、このタイプの例外と一致する例外クラスlogOfNegativeValueを定義せよ。またメソッド(int x){...}で例外をスローせよ。前述のプログラムの例外をハンドルせよ、またそれに対応する例外メッセージ　"Unable to calculte the logarithm for a negative value"を示せ。

13 Exercise import java.applet.Applet; import java.awt.*; import java.awt.event.*; import java.text.DecimalFormat; public class example extends Applet implements ActionListener { private Label p1; private TextField input; private int x; private double y[] = new double[10]; public void init() { p1=new Label("Enter a number (0 to 9)"); add(p1);input = new TextField(10); input.addActionListener(this); add(input); } public void paint(Graphics g) { DecimalFormat precision2 = new DecimalFormat("#.00"); int xx= 70; g.drawString("y[0~9]: ", 20, 50); for(int i=0; i<y.length; i++) { g.drawString(precision2.format(y[i])+" ",xx,50); xx+=30;} public void actionPerformed(ActionEvent e) x = Integer.parseInt(input.getText()); y[x]= f(x); showStatus("y["+x+"] = f("+x+")="+ precision2.format(y[x])); input.setText(""); repaint(); public static double f(int x) { return 1.0/(double)(Math.log(2*x*x-5*x+2)); } <html> <applet code="example.class" width=450 height=100> </applet> </html> Give the left applet program that calculates y = f(x) = 1/log(2x²-5x+2) for x=0~9, and puts the results into an array y[10]. Type the program and the associative HTML file, compile and run it. Input number 0 ~9 in the text filed and watch what will be shown in the applet. When you input a number less than 0 or greater than 9, what exception messages are displayed in your MS-DOS window? Handle this ArrayIndexOutOfBoundsException using try/catch blocks and show a message, “You must enter an integer from 0 to 9”, when the exception occurs. When you input a character(s) which is not an integer, what exception messages are displayed in your MS-DOS window? Handle this NumberFormatException using try/catch blocks and show a message, “You must enter an integer. Other characters are illegal”, when the exception occurs. When you input ‘1’, a special symbol will be shown. This is because the variable of the log( ) function is a negative value. Define an exception class corresponding to this type of exception by referring the DivideByZeroException class in the lecture note, and throw the exception in the method f(int x) { … }. Handle the exception in the previous program, and show the corresponding exception message.

14 課題 arrayIndexOutOfBoundExceptionを自分で定義して次のようなＪａｖａアプレットを作成せよ。自身で作成したarrayIndexOutOfBoundExceptionの例外を備えさせ、TextFieldに10個の整数を入力し、それを配列に格納するようなアプレット。ex1 devideByZeroExceptionを自身で定義し（レクチャーノートの例を修正して分母を整数型でなくフロート型を扱えるようにする）、次のようなＪａｖａアプレットを作成せよ。2つのTextFieldにそれぞれフロート、もしくは整数型の数値を入力し、割り算の計算をさせる。 ex2

15 課題 Define your own arrayIndexOutOfBoundException. Make a Java applet to input 10 integers from TextField, store the integers in an array with considerations of handling exception using your own defined arrayIndexOutOfBoundException. ex1 Define your own divideByZeroException (modify the example in today’s lecture note so that a denominator has a float type rather than integer type ). Make a Java applet that is able to input two numbers with float or integer type from two TextField, and do calculation of division (refer to the textbook fig. 12.1). ex2