Презентация Объектно-ориентированное программирование. Исключительные ситуации и их обработка онлайн

Содержание слайда: Исключительные ситуации и их обработка

Содержание слайда: План лекции Возникновение ошибок и подходы к их обработке Механизм обработки исключений Классификация исключений Объявляемые исключения и их особенности Отлов исключений Выбрасывание исключений Создание типов исключений Отладка приложений

Содержание слайда: Э… Проблемы В процессе выполнения программные приложения встречаются с ситуациями, приводящими к возникновению ошибок Ошибки бывают различной степени тяжести Ошибки необходимо каким-либо способом учитывать и обрабатывать Ошибки возникают в случае: некорректного ввода данных сбоев оборудования нарушения ограничений среды выполнения программного кода

Содержание слайда: Обработка ошибок Обеспечение стабильности и надежности работы программы Дружественное поведение конечного программного продукта Безопасность в процессе выполнения Удобство при написании программного кода

Содержание слайда: Подходы к обработке ошибок Возвращение методом кода ошибки Возвращается только код ошибки Используются «свободные» значения возвращаемого типа

Содержание слайда: Механизм обработки Создается и «выбрасывается» объект исключения, содержащий информацию об ошибке Выполнение текущего потока вычислений приостанавливается Завершается выполнение блоков и методов в цепочке вызовов, пока не будет найден код, отлавливающий исключение Выполнение потока вычислений возобновляется, причем выполняется код обработчика исключения

Содержание слайда: Поиск обработчика исключения

Содержание слайда: Классификация исключений Объявляемые (проверяемые/checked) Носят предсказуемый характер Указываются в объявлении метода Наследуют от класса Exception

Содержание слайда: Классификация исключений Синхронные Непосредственный итог выполнения определенной инструкции Могут быть объявляемыми и необъявляемыми

Содержание слайда: Базовые классы исключений

Содержание слайда: Объявление исключений Сведения об исключениях метода не менее важны, чем тип возвращаемого им значения Они являются частью контракта операции и контракта класса Мораль: их надо обозначать в заголовке

Содержание слайда: Особенности объявления исключений В списке должны присутствовать те объявляемые исключения, которые не обрабатываются в теле самого метода Метод вправе выбросить исключение типа, наследного от заявленного в throws Запрещено генерировать объявляемые исключения типов, не заявленных в throws

Содержание слайда: Особенности объявления исключений Объявляются все объявляемые исключения, не обработанные в теле метода Статические блоки инициализации и инициализирующие выражения не могут выбрасывать исключения Нестатические блоки инициализации могут генерировать объявляемые исключения, только если их тип указан во всех throws всех конструкторов класса

Содержание слайда: Вызов метода со списком исключений Варианты действий Отловить исключения и обработать их Отловить исключения и вместо них сгенерировать исключения типов, указанных в собственном предложении throws Объявить соответствующие исключения в предложении throws текущего метода и позволить им «пройти через код» вашего метода

Содержание слайда: Важные замечания Каждое исключение имеет как формальную причину возникновения, так и фактическую Исключение должно отлавливаться и обрабатываться на том уровне (по стеку, порядку вызова методов), где его: можно обработать; имеет смысл обрабатывать. Выбрасывание исключения – это реакция на нарушение внешнего контракта Обработка исключений не сводится к выводу сообщений в консоль и записи в журнал (logger)!

Содержание слайда: Отлов исключений Особый синтаксис описания обработчиков исключений Конструкция try/catch/finally

Содержание слайда: Блок try Заключает в себе блок кода, выполняемый успешно при нормальных обстоятельствах Тело выполняется вплоть до: Момента возникновения исключительной ситуации Благополучного достижения конца блока Конкретный блок в процессе выполнения может выбросить только одно исключение

Содержание слайда: Блок catch «Внутренний метод» с параметром типа исключения, которое им обрабатывается Способен: Выполнить некоторые восстановительные действия Выбросить собственное исключение Осуществить необходимые действия и передать управление последующим инструкциям Количество блоков catch не регламентировано

Содержание слайда: Блок catch Предложения catch рассматриваются последовательно до обнаружения среди них того, тип которого допускает присвоение выброшенного исключения Использовать широкий тип (например, Exception) в качестве отлавливаемого – не лучшая мысль! Список предложений catch просматривается только один раз!

Содержание слайда: Отлов исключений нескольких типов (Java 7) Нужные типы исключений разделяются вертикальной чертой | Блоков catch с таким синтаксисом может быть много В блоке catch можно использовать только общие методы указанных типов исключений Переменная, куда помещается ссылка на объект исключения, неявно приобретает модификатор final

Содержание слайда: Отлов исключений нескольких типов (Java 7) Хотелось бы:

Содержание слайда: Блок finally Блок finally необязателен Если присутствует, то выполняется после завершения работы остальных фрагментов кода try Блок finally выполняется в любом случае: Успешное выполнение С выбрасыванием исключения С передачей управления по break или return

Содержание слайда: Выбрасывание исключений Объявляемые и необъявляемые исключения, выбрасываемые вызываемыми методами и операторами Явно (принудительно) выбрасываемые исключения

Содержание слайда: Создание типов исключений Создается новый тип, наследующий от более широкого типа, подходящего по смыслу (например, java.lang.IndexOutOfBoundsException) Само то, что выбрасывается исключение более узкого типа, несет в себе информацию В состав нового типа могут вводиться новые поля и методы Чаще всего класс содержит только 2 конструктора (по умолчанию и с параметром-строкой), просто вызывающие конструкторы родительского класса Современные среды разработки облегчают создание собственных классов исключений

Содержание слайда: Отладка приложений

Содержание слайда: Отладка приложений Собственные средства Добавление дополнительного кода Вывод данных на печать Вывод данных в системные журналы (logging) Создание дополнительных методов проверки

Содержание слайда: Наследование и его особенности

Содержание слайда: План лекции Виды наследования Расширение классов Переопределение методов Сокрытие полей Завершенные и абстрактные методы и классы Интерфейсы и их описание Использование интерфейсов

Содержание слайда: Наследование в Java Виды наследования Класс Расширяет класс Реализует интерфейсы Интерфейс Расширяет интерфейсы

Содержание слайда: Расширение классов Класс может расширить только один класс Если родительский класс не указан явно, родительским становится класс java.lang.Object

Содержание слайда: Конструкторы дочерних классов Вызываются для создания объектов дочерних классов Могут вызывать друг друга по ключевому слову this() В первой строчке должны вызывать конструкторы базового класса по ключевому слову super() Ключевое слово super() может не использоваться, только если в родительском классе существует конструктор по умолчанию

Содержание слайда: Конструкторы дочерних классов. Пример

Содержание слайда: Порядок создания объекта Порядок вызова конструкторов: Вызов конструктора базового класса Присваивание исходных значений полям объекта посредством выполнения соответствующих выражений и блоков инициализации Выполнение инструкций в теле конструктора (конструкторов) Состояние объекта инициализируется «послойно» от Object до конкретного класса

Содержание слайда: Забавный пример

Содержание слайда: И его результат

Содержание слайда: Совпадение имен методов в родительском и дочернем классах Сигнатуры различны Перегрузка – добавляется метод с другими параметрами Сигнатуры совпадают Переопределение – замещение версии метода, объявленной в базовом классе, новой, с точно такой же сигнатурой

Содержание слайда: Переопределение методов При обращении извне объекта производного класса к его методу всегда вызывается новая версия метода Доступ к методу базового класса изнутри объекта дочернего класса может быть получен с помощью ключевого слова super Уровень доступа при переопределении не может сужаться Методы private не переопределяются

Содержание слайда: Переопределение методов В предложении throws дочернего метода не может быть типов исключений, не совместимых с типами в предложении throws родительского метода Переопределенный метод может быть снабжен модификатором abstract Признаки synchronized, native и strictfp могут изменяться произвольно

Содержание слайда: Сокрытие полей Поля не переопределяются, но скрываются Поле базового класса при сокрытии продолжает существовать, но недоступно непосредственно по имени Доступ можно получить с помощью ключевого слова super либо через ссылочную переменную родительского типа Имеет право на существование следующая конструкция: (VeryBaseClass) this

Содержание слайда: Служебное слово super Действует как ссылка на текущий экземпляр по контракту базового класса Может быть использовано в теле любого нестатического члена класса Формы использования Вызов конструктора родительского класса super(...) Вызов метода родительского класса super.method(...) Обращение к полю родительского класса super.field

Содержание слайда: Сокрытие статических членов Статические члены не могут быть переопределены, они скрываются Обычно для доступа используется имя класса, поэтому проблем не возникает Если используется ссылка, то учитывается объявленный тип ссылки, а не фактический тип объекта

Содержание слайда: Давешний результат

Содержание слайда: Замечание Важно понимать, что: Переопределение методов – фундаментальный механизм, позволяющий изменить реализацию класса без изменения типа Сокрытие полей – последствие отсутствия ограничений на имена полей

Содержание слайда: Завершенные методы и классы Завершенный метод не допускает переопределения Завершенный класс не допускает расширения

Содержание слайда: Абстрактные классы и методы Абстрактные методы описывают сигнатуру без реализации Класс с абстрактными методами обязан быть абстрактным Расширяющий класс может перекрыть своими абстрактными родительские реализованные методы Абстрактный класс не обязан иметь абстрактные методы Создавать объекты абстрактных типов нельзя!

Содержание слайда: Понятие интерфейса Позволяет описать тип в полностью абстрактной форме Экземпляры интерфейсов создавать нельзя Реализация классом интерфейса означает согласие класса на внешний контракт, описываемый реализуемым интерфейсом Классы способны реализовывать один или несколько интерфейсов

Содержание слайда: Объявление интерфейсов Все члены интерфейса по умолчанию обладают признаком public Применение других модификаторов редко имеет смысл Бывают пустые интерфейсы

Содержание слайда: Константы в интерфейсах Имеют неявные модификаторы public static final Должны быть снабжены инициализаторами

Содержание слайда: Методы в интерфейсах Имеют неявные модификаторы public abstract Не могут иметь модификаторов native synchronized strictfp static final

Содержание слайда: Расширение интерфейсов интерфейсами Допускается сокрытие констант Переопределение метода не несет семантической нагрузки Совпадение имен наследуемых методов не несет семантической нагрузки

Содержание слайда: Реализация интерфейсов классами Интерфейсы реализуются классами Класс может реализовывать несколько интерфейсов Если класс не реализует все методы «наследуемых» интерфейсов, он является абстрактным

Содержание слайда: Интерфейс или абстрактный класс? Интерфейсы обеспечивают инструментарий безопасного множественного наследования, производный класс способен наследовать одновременно несколько интерфейсов Класс может расширять единственный базовый класс, даже если тот содержит только абстрактные методы

Содержание слайда: Интерфейс или абстрактный класс? Абстрактный класс частично может быть реализован, он вправе содержать члены, помеченные как protected и/или static и т.п. Структура интерфейса ограничена объявлениями public-констант и public-методов без какой бы то ни было реализации

Содержание слайда: Ссылки интерфейсных типов Допускаются ссылки интерфейсных типов Такая ссылка позволяет выполнять над объектом операции, описанные во внешнем контракте, обусловленном типом интерфейса Такое средство существенно расширяет возможности полиморфизма и полиморфного принципа открытости/закрытости

Содержание слайда: Использование типов Ссылочные типы Неявное приведение Явное приведение

Содержание слайда: Пустые интерфейсы Существуют пустые интерфейсы, объявления которых не содержат ни констант, ни методов Реализация таких интерфейсов обычно означает способность объекта к чему-либо Ссылка такого типа редко имеет смысл (т.к. внешний контракт пуст) Даже такая ссылка позволяет выполнять методы объекта… а именно методы, объявленные в классе Object, поскольку они есть у абсолютно любого объекта

Содержание слайда: Спасибо за внимание!

Содержание слайда: Дополнительные источники Арнолд, К. Язык программирования Java [Текст] / Кен Арнолд, Джеймс Гослинг, Дэвид Холмс. – М. : Издательский дом «Вильямс», 2001. – 624 с. Вязовик, Н.А. Программирование на Java. Курс лекций [Текст] / Н.А. Вязовик. – М. : Интернет-университет информационных технологий, 2003. – 592 с. Хорстманн, К. Java 2. Библиотека профессионала. Том 1. Основы [Текст] / Кей Хорстманн, Гари Корнелл. – М. : Издательский дом «Вильямс», 2010 г. – 816 с. Эккель, Б. Философия Java [Текст] / Брюс Эккель. – СПб. : Питер, 2011. – 640 с. JavaSE at a Glance [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/overview/index.html, дата доступа: 21.10.2011. JavaSE APIs & Documentation [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/documentation/api-jsp-136079.html, дата доступа: 21.10.2011.