Eine Lernzielkontrolle zu Exceptions (in Java) gibt es in der
neunundsiebzigsten Episode des Anwendungsentwickler-Podcasts. TL;DR
Mit meiner Lernzielkontrolle zu Exceptions kannst du dein Wissen
über Fehler beim Programmieren prüfen und dich auf Fragen im
Fachgespräch vorbereiten. Eine Exception kennzeichnet eine
Ausnahmesituation und unterbricht den normalen Programmfluss, bis
ein passender catch-Block sie auffängt. An Java zeige ich dir, wie
du Exceptions gezielt behandelst oder weiterreichst, was Checked
Exceptions bedeuten und wie try-with-resources Ressourcen
automatisch schließt. Der Stacktrace hilft dir, Fehler zu finden;
weil sein Erzeugen Aufwand verursacht, gehören Exceptions in die
Ausnahmebehandlung. Kapitelmarken [00:00:01] Hinweis zum
Fachgespräch [00:00:37] Lernzielkontrolle zu Exceptions mit Java
[00:02:38] Fragen fürs Fachgespräch und ergänzendes Hörbuch
[00:03:30] Was eine Exception ist [00:05:03] Die Analogie vom
Werfen und Fangen [00:06:38] Exceptions behandeln oder
weiterreichen [00:08:38] Die passende Stelle für den Umgang mit
Fehlern [00:10:49] Exceptions mit try und catch auffangen
[00:12:30] finally und das Schließen von Ressourcen [00:15:39]
try-with-resources und AutoCloseable [00:17:13] Exceptions mit
throw auslösen [00:19:53] throws und Checked Exceptions [00:22:10]
Mehrere Exception-Typen gezielt auffangen [00:23:36] Unchecked
Exceptions [00:25:46] Eigene Exception-Klassen und zusätzliche
Attribute [00:27:54] Call-Stack und Stacktrace bei der Fehlersuche
[00:30:38] Aufwand von Exceptions und regulärer Programmablauf
[00:32:08] Die Java-Hierarchie mit Throwable, Error und Exception
[00:35:08] Was Exceptions beim Umgang mit Fehlern ermöglichen
[00:37:42] Prüfungsbezug und Quellen zum Vertiefen [00:39:50]
Hörbuch-Tipp: What If von Randall Munroe [00:41:20] Ausblick auf
weitere Lernzielkontrollen Inhalt Exceptions Was ist eine
"Exception"? Eine unerwartete Ausnahmesituation in einem Programm,
meistens ein Fehler. Oder: Die Klasse, die dieses Konzept in der
Programmiersprache repräsentiert. Was ist die Analogie zur
Erklärung der Behandlung von Exceptions? Man "wirft" und "fängt"
Exceptions wie einen Ball. Wie kann man grundsätzlich mit
Exceptions umgehen? Man kann sie entweder direkt fangen (und das
Problem lösen) oder dies an den Aufrufer delegieren (weiterwerfen).
Wie behandelt man eine Exception in Java? Mittels try, catch und
finally. Wann braucht man einen finally-Block? Wenn eine Operation
unter allen Umständen nach try/catch ausgeführt werden muss (insb.
wenn im catch-Block potentiell auch Fehler auftreten können). Was
ist try-with-resources? Ein Sprachkonstrukt in Java, das dafür
sorgt, dass Ressourcen nach ihrer Nutzung sauber wieder geschlossen
werden, egal ob eine Exception auftritt oder nicht. Die Ressource
muss dafür java.lang.AutoCloseable implementieren. Entspricht using
in .NET. Was macht das Schlüsselwort throw? Wirft eine Exception.
Was macht das Schlüsselwort throws? Markiert eine Methode als
potentiell fehleranfällig und zwingt den Aufrufer zur
Fehlerbehandlung. Was ist der Unterschied zwischen "checked" und
"unchecked" Exceptions? Checked Exceptions (die es nur in Java
gibt), müssen behandelt werden (der Compiler prüft das). Unchecked
Exceptions (z.B. nicht vorhersehbare Laufzeitfehler wie "Speicher
voll") müssen nicht behandelt werden. Wie erzeugt man seine eigenen
Exceptions? Man kann eigene Klassen von Exception erben lassen.
Diese können dann auch "echte" Attribute und Methoden beinhalten.
Was ist der "Call Stack"? Der Aufrufstack enthält die
Rücksprungadressen aller im bisherigen Programmablauf aufgerufenen
Methoden. Darüber kann man nachvollziehen, wie das Programm zur
aktuellen Position gelangt ist. Jede Exception hat den Call Stack
bis zu ihrem Auftreten als Attribut. Sollte man Exceptions zur
Steuerung des Programmablaufs einsetzen? Nein, da Exceptions - z.B.
wegen des Call Stacks - recht "teuer" sind. Wie sieht die
Hierarchie von Exceptions in Java grob aus? Throwable: Basisklasse
aller Exceptions in Java. Error: "Echte" Fehler, die ein Programm
normalerweise nicht behandeln kann (z.B. StackOverflowError).
Exception: Fehler, die das Programm behandeln können sollte.
RuntimeException: Unchecked Exceptions wie z.B. ArithmeticException
bei Division durch 0. Was sind die Vorteile von Exceptions
gegenüber direkter Fehlerbehandlung? Produktivcode und
Fehlerbehandlungscode werden stärker getrennt. Man kann das
Behandeln von Fehlern an den Aufrufer delegieren. Man kann
einfacher zwischen verschiedenen Fehlern unterscheiden.
Literaturempfehlungen Die Java-Insel* beschreibt in einem eigenen
Kapitel ausführlich den Umgang mit Exceptions in Java (siehe
Exceptions). *(direkt beim Rheinwerk-Verlag bestellen*) Und auch
Clean Code* enthält ein komplettes Kapitel zum Umgang mit
Exceptions und Fehlersituationen. * Meine Hörbuch-Empfehlung der
Woche: What if?* von Randall Munroe * Links Permalink zu dieser
Podcast-Episode RSS-Feed des Podcasts Lesson: Exceptions (The Java
Tutorials - Essential Classes) The try-with-resources Statement
(The Java Tutorials - Essential Classes - Exceptions) Call stack -
Wikipedia, the free encyclopedia Exception Hierarchy in Java The
Truth Behind the Big Exceptions Lie | Java Code Geeks - 2016
Zusammenfassung Exceptions als Thema für IT-Azubis Für meine
IT-Azubis ergänze ich die Aufgaben aus dem Java-Tutorial mit
Lernzielkontrollen. Die Fragen zu Exceptions eignen sich auch, wenn
du dich als Fachinformatiker:in Anwendungsentwicklung auf dein
Fachgespräch vorbereitest. Fehler beim Programmieren zu behandeln,
ist ein allgemeines Thema; die technischen Details beziehen sich
hier auf Java. Auch C# und Ruby kennen Exceptions. Was eine
Exception bedeutet Wenn während eines Programmlaufs eine
unerwartete Situation auftritt, spricht man von einer Exception,
also einer Ausnahme. Der Begriff bezeichnet außerdem die Klasse
beziehungsweise das Objekt, das diese Situation im Programm
repräsentiert. Eine Ausnahme kann durch einen Fehler entstehen oder
durch ein Verhalten, das vom erwarteten Ablauf abweicht. Beim
Umgang mit Exceptions hilft das Bild eines Balls: Ich werfe eine
Exception, die an einer passenden Stelle aufgefangen wird. Dazu
passen die Schlüsselwörter throw und catch. Exceptions auffangen
und weiterreichen Du kannst eine Exception dort auffangen, wo dein
Code sinnvoll auf sie reagieren kann. Wenn sich die Datenbank
vorübergehend nicht erreichen lässt, kann ich beispielsweise fünf
Sekunden warten und erneut versuchen, mich zu verbinden. Nach einem
erfolgreichen Versuch läuft das Programm weiter. Bleibt die
Datenbank unerreichbar, reicht die Methode den Fehler an die
aufrufende Methode weiter. Eine grafische Oberfläche kann daraufhin
der/dem Benutzer:in eine verständliche Meldung anzeigen. Exceptions
wandern automatisch durch den Call-Stack, bis ein passender Block
sie auffängt. Dadurch kannst du die Stelle, an der ein Fehler
entsteht, von der Stelle trennen, an der dein Code darauf reagiert.
Entscheidend ist, welche Methode mit der konkreten Situation
umgehen kann. Ein zentraler catch-Block in der main-Methode kann
Exceptions auffangen, die bis dorthin gelangen. Ich empfehle,
Fehler gezielt an einer geeigneten Stelle zu behandeln, weil beim
Auffangen in main häufig nur noch das Beenden des Programms bleibt.
Wie try, catch und finally arbeiten In einem try-Block steht Code,
bei dem eine Exception auftreten kann. Für eine Datenbankabfrage
würde ich dort die entsprechenden Aufrufe unterbringen. Sobald eine
Exception auftritt, wird der normale Ablauf an dieser Stelle
unterbrochen. Das Programm sucht einen passenden catch-Block und
führt dessen Code aus. Wenn der try-Block erfolgreich durchläuft,
wird der catch-Block übersprungen. Eine unbehandelte Exception kann
zum Programmabbruch führen und auf der Konsole ausgegeben werden.
Der optionale finally-Block wird beim Verlassen dieser Struktur
ausgeführt, auch wenn während des Ablaufs oder im catch-Block eine
Exception auftritt. Dort kann ich Ressourcen schließen, die nach
dem Zugriff wieder freigegeben werden müssen. Das betrifft
beispielsweise eine geöffnete Datenbankverbindung. Auch beim
Schließen einer Verbindung kann eine weitere Exception entstehen.
Code, der erst hinter der gesamten try-catch-Struktur steht, wird
in einem solchen Fall möglicherweise übersprungen. Für
Aufräumarbeiten ist deshalb der finally-Block vorgesehen.
Ressourcen automatisch schließen Wenn ich mit Ressourcen arbeite,
verwende ich in Java try-with-resources. Die Ressource wird in den
Klammern hinter try angegeben und am Ende automatisch geschlossen,
auch wenn eine Exception auftritt. Das eignet sich etwa für
Datenbankverbindungen und Dateihandles. Voraussetzung ist, dass die
Ressource das Interface java.lang.AutoCloseable implementiert. In
C# gibt es mit dem using-Block eine entsprechende Möglichkeit. Mit
throw eine Exception auslösen Durch throw löst du selbst eine
Exception aus. Dahinter steht das Objekt, das geworfen wird,
beispielsweise eine neu erzeugte Instanz einer Exception-Klasse.
Ich gebe einer Exception eine aussagekräftige Fehlermeldung und
wähle einen passenden Typ. Eine DatabaseNotAvailableException macht
erkennbar, dass die Datenbank fehlt. Ein darauf abgestimmter
catch-Block kann gezielt auf diesen Fehler reagieren. throws und
Checked Exceptions Mit throws gibst du an einer Java-Methode an,
welche Exceptions beim Aufrufen auftreten können. Mehrere Typen
lassen sich dort ebenfalls aufführen. Bei Checked Exceptions prüft
der Compiler, ob die aufrufende Methode mit den möglichen Fehlern
umgeht. Dafür gibt es zwei Wege: Du fängst die Exception mit einem
passenden catch-Block auf. Du reichst sie weiter und führst sie im
throws-Teil der aufrufenden Methode auf. Der Compiler weist dadurch
auf fehlende Schritte beim Umgang mit diesen Exceptions hin. Wenn
ich sie durch viele Methoden weiterreiche,...
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