Ausnahmen
Die Programmiersprache Java verwendet Ausnahmen, um Fehler und andere außergewöhnliche Ereignisse zu behandeln.
Was ist eine Ausnahme
Eine Ausnahme ist ein Ereignis, das während der Ausführung eines Programms auftritt und den normalen Ablauf der Anweisungen unterbricht.
Ausnahmen werden in Java explizit ausgelöst, und das Auslösen einer Ausnahme nennt man eine Ausnahme werfen.
Das Behandeln einer Ausnahme nennt man eine Ausnahme abfangen.
In Java sind alle Ausnahmen Unterklassen der Klasse Exception, die selbst eine Unterklasse von Throwable ist.
Java unterscheidet zwei Arten von Ausnahmen:
- Geprüfte Ausnahmen
- Ungeprüfte Ausnahmen
Geprüfte Ausnahmen
Geprüfte Ausnahmen sind außergewöhnliche Bedingungen, die eine Anwendung vorhersehen und von denen sie sich erholen sollte.
Ein Beispiel für eine geprüfte Ausnahme ist die FileNotFoundException, die auftritt, wenn eine Methode versucht, eine Datei zu lesen, die nicht existiert.
Dieser Ausnahmetyp wird zur Kompilierzeit geprüft: Methoden, die geprüfte Ausnahmen werfen, sollten dies in ihrer Methodensignatur angeben, und Code, der eine Methode aufruft, die eine geprüfte Ausnahme werfen könnte, muss diese behandeln, sonst lässt sich der Code nicht kompilieren.
Alle geprüften Ausnahmen sind Unterklassen von Exception, die nicht von RuntimeException erben.
Ungeprüfte Ausnahmen
Ungeprüfte Ausnahmen sind außergewöhnliche Bedingungen, die eine Anwendung normalerweise nicht vorhersehen oder von denen sie sich nicht erholen kann.
Ein Beispiel für eine ungeprüfte Ausnahme ist die NullPointerException, die auftritt, wenn eine Methode einen Wert erwartet, der nicht null ist, aber null erhält.
Dieser Ausnahmetyp wird nicht zur Kompilierzeit geprüft: Methoden, die ungeprüfte Ausnahmen werfen, müssen dies nicht in ihrer Methodensignatur angeben, und Code, der eine Methode aufruft, die eine ungeprüfte Ausnahme werfen könnte, muss diese nicht behandeln.
Alle ungeprüften Ausnahmen erben von RuntimeException, die selbst eine Erweiterung von Exception ist.
Ausnahmen werfen
Eine Methode in Java kann mit der throw-Anweisung eine Ausnahme werfen.
Eine geprüfte Ausnahme werfen
Wenn du aus einer Methode eine geprüfte Ausnahme wirfst, musst du dies in der Methodensignatur mit dem Schlüsselwort throws angeben, wie das folgende Beispiel zeigt.
Dadurch muss der aufrufende Code damit rechnen, dass eine Ausnahme geworfen werden könnte, und sie entsprechend behandeln.
public class InsufficientBalanceException extends Exception {
}
public class BankAccount {
public void withdraw(double amount) throws InsufficientBalanceException {
if (balance < amount) {
throw new InsufficientBalanceException();
}
// rest of the method implementation
}
}
Eine ungeprüfte Ausnahme werfen
Wenn du aus einer Methode eine ungeprüfte Ausnahme wirfst, musst du dies nicht in der Methodensignatur angeben, obwohl es unterstützt wird.
public class BankAccount {
public void withdraw(double amount) {
if (amount < 0) {
throw new IllegalArgumentException("Cannot withdraw a negative amount");
}
// rest of the method implementation
}
}
Ausnahmen behandeln
Ausnahmen behandelst du in Java mit den Schlüsselwörtern try, catch und finally.
- Code-Anweisungen, die eine Ausnahme werfen könnten, sollten in einen
try-Block eingeschlossen werden.
- Auf den
try-Block folgen ein oder mehrere catch-Blöcke, die die im try-Block geworfenen Ausnahmen abfangen.
- Auf die
catch-Blöcke folgt optional ein finally-Block, der immer nach dem try-Block ausgeführt wird, unabhängig davon, ob eine Ausnahme geworfen wurde oder nicht.
Das folgende Beispiel zeigt, wie diese Schlüsselwörter zusammenwirken:
public class ATM {
public void withdraw(BankAccount bankAccount, double amount) {
try {
System.out.println("Withdrawing " + amount);
bankAccount.withdraw(amount);
System.out.println("Withdrawal succeeded");
} catch (InsufficientBalanceException) {
System.out.println("Withdrawal failed: insufficient balance");
} catch (RuntimeException e) {
System.out.println("Withdrawal failed: " + e.getMessage());
} finally {
System.out.println("Current balance: " + bankAccount.getBalance());
}
}
}
In diesem Beispiel wird, wenn keine Ausnahme geworfen wird, Folgendes ausgegeben:
Withdrawing 10.0
Withdrawal succeeded
Current balance: 5.0
Wenn jedoch die Anweisung bankAccount.withdraw(amount) eine InsufficientBalanceException wirft, wird Folgendes ausgegeben:
Withdrawing 10.0
Withdrawal failed: insufficient balance
Current balance: 5.0
Oder, falls bankAccount.withdraw(amount) eine ungeprüfte Ausnahme wirft, wird Folgendes ausgegeben:
Withdrawing -10.0
Withdrawal failed: Cannot withdraw a negative amount
Current balance: 5.0
Fehler
Java kennt außerdem eine separate Kategorie namens Fehler, das sind schwerwiegende Probleme, die außerhalb einer Anwendung liegen.
Ein Beispiel für einen Fehler ist der OutOfMemoryError, der auftritt, wenn eine Anwendung mehr Speicher zu nutzen versucht, als im System verfügbar ist.
Wie ungeprüfte Ausnahmen werden Fehler nicht zur Kompilierzeit geprüft.
Der Unterschied ist, dass sie Probleme auf Systemebene darstellen und im Allgemeinen von der Java Virtual Machine oder der Umgebung geworfen werden, nicht von der Anwendung.
Anwendungen sollten im Allgemeinen nicht versuchen, sie abzufangen oder zu behandeln.
Alle Fehler in Java erben von der Klasse Error.
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