Lập trình Java cơ bản - Chương 7: Xử lý ngoại lệ

try
{
	doFileProcessing(); // user defined mothod
	displayResults(); // user defined method
}
catch(LookupException e) // e – Lookupexception object
{
	handleLookupException(e); // user defined handler
}
catch(Exception e)
{
	System.err.println(“Error:” + e.printStackTrace());
}
}
Trong trường hợp này, khối ‘catch’ đầu tiên sẽ bắt giữ một ‘LockupException’. Khối ‘catch’ thứ hai sẽ xử lý kiểu ngoại lệ khác với khối ‘catch’ thứ nhất.
Một chương trình cũng có thể chứa các khối ‘try’ lồng nhau. Ví dụ đoạn mã dưới đây:
try
{
	statement 1;
	statement 2;
	try
	{
	statement1;
	statement2;
	}
	catch(Exception e) // of the inner try block
	{
	}
}
catch(Exception e) // of the outer try block
{
}
…
Khi sử dụng các ‘try’ lồng nhau, khối ‘try’ bên trong được thi hành đầu tiên. Bất kỳ ngoại lệ nào bị chặn trong khối ‘try’ sẽ bị bắt giữ trong các khối ‘catch’ theo sau. Nếu khối ‘catch’ thích hợp không được tìm thấy thì các khối ‘catch’ của các khối ‘try’ bên ngoài sẽ được xem xét. Nếu không, Java Runtime Environment xử lý các ngoại lệ.
chương trình 7.1 minh họa cách sử dụng các khối ‘try’ và ‘catch’.
Chương trình 7.1
class TryClass
{
	public static void main(String args[])
	{
	int demo=0;
	try
	{
	System.out.println(20/demo);
	}
	catch(ArithmeticException a)
	{
	System.out.println(“Cannot Divide by zero”);
	}
	}
} 
Kết xuất của chương trình:
Hình 7.2 ArithmeticException
Trong chương trình này, một số được chia cho 0. Đây không là toán tử số học hợp lệ. Do đó một ngoại lệ bị chặn và được bắt giữ trong khối catch. Khi người lập trình viên nhận biết được loại ngoại lệ nào có thể xảy ra, anh ta hay cô ta viết một câu lệnh trong khối ‘catch’. Ở đây, ‘a’ được sử dụng như một đối tượng của Arithmaticexception để in các chi tiết về các toán tử ngoại lệ mà hệ thống cung cấp. Nếu bạn thay thế lệnh ‘System.out.println’ của khối ‘catch’ bằng lệnh ‘System.out.println(a.getMessage())’
thì kết xuất của chương trình như sau:
Hình 7.3 Câu thông báo lỗi
Khi các khối ‘try’ được sử dụng mà không có các khối ‘catch’ nào, chương trình sẽ biên dịch mà không gặp sự cố nào nhưng sẽ bị ngắt khi thực thi. Bởi vì ngoại lệ đã xảy ra khi thực thi chương trình. 
7.6 Khối ‘finally’
Khi một ngoại lệ xuất hiện, phương thức đang được thực thi có thể bị dừng mà không được thi hành toàn vẹn. Nếu điều này xảy ra, thì các đoạn mã (ví dụ như đoạn mã với chức năng thu hồi tài nguyên có các lệnh đóng lại tập tin khai báo cuối phương thức) sẽ không bao giờ được gọi. Java cung cấp khối ‘finally’ để giải quyết việc này. Khối ‘finally’ thực hiện tất cả các việc thu dọn khi một ngoại lệ xảy ra. Khối này có thể được sử dụng kết hợp với khối ‘try’. Khối ‘finally’ chứa các câu lệnh thu hồi tài nguyên về cho hệ thống hay lệnh in ra các câu thông báo. Các lệnh này bao gồm:
Đóng tập tin.
Đóng lại bộ kết quả (được sử dụng trong chương trình cơ sở dữ liệu).
Đóng lại các kết nối được tạo trong cơ sở dữ liệu.
try
{
	doSomethingThatMightThrowAnException();
}
finally
{
	cleanup();
}
Phương thức ‘cleanup()’ được gọi nếu phương thức ‘doSomethingThatMightThrowAnException()’ chặn một ngoại lệ. Mặt khác ‘cleanup()’ cũng được gọi ngay khi không có ngoại lệ nào bị chặn và thi hành tiếp tục sau khối lệnh ‘finally’.
Khối ‘finally’ là tuỳ ý, không bắt buộc. Khối này được đặt sau khối ‘catch’. Hệ thống sẽ duyệt từ câu lệnh đầu tiên của khối ‘finally’ sau khi gặp câu lệnh ‘return’ hay lệnh ‘break’ được dùng trong khối ‘try’.
Khối ‘finally’ bảo đảm lúc nào cũng được thực thi, bất chấp có ngoại lệ xảy ra hay không.
Hình 7.4 minh họa sự thi hành của các khối ‘try’, ‘catch’ và ‘finally’.
Hình 7.4 Khối lệnh ‘try’, ‘catch’ và ‘finally’
Hình 7.2 sử dụng khối ‘finally’. Ở đây, khối ‘finally’ được thi hành bất chấp ‘ArithmeticException’ có xảy ra hay không. Khối này khai báo các hoạt động thu dọn.
Chương trình 7.2
class FinallyDemo
{
	String name;
	int no1,no2;
	FinallyDemo(String args[])
	{
	try
	{
	name=new String(“Aptech Limited”);
	no1=Integer.parseInt(args[0]);
	no2=Integer.parseInt(args[1]);
	System.out.println(name);
	System.out.println(“Division Result is” + no1/no2);
	}
	catch(ArithmeticException i)
	{
	System.out.println(“Cannot Divide by zero”);
	}
	finally
	{
	name=null; // clean up code
	System.out.println(“Finally executed”);
	}
	}
	public static void main(String args[])
	{
	new FinallyDemo(args);
	}
}
Kết xuất của chương trình:
Hình 7.5 Khối Finally
Trong ví dụ này, các câu lệnh trong khối ‘Finally’ luôn luôn thi hành, bất chấp ngoại lệ có xảy ra hay không. Trong kết xuất bên trên, khối ‘finally’ được thi hành mặc dù không có ngoại lệ xảy ra.
7.7 Các ngoại lệ được định nghĩa với lệnh ‘throw’ và ‘throws’
Các ngoại lệ bị chặn với sự trợ giúp của từ khoá ‘throw’. Từ khóa ‘throw’ chỉ ra một ngoại lệ vừa xảy ra. Toán tử của throw là một đối tượng của lớp, lớp này được dẫn xuất từ ‘Throwable’.
Đoạn lệnh sau chỉ ra cách sử dụng của lệnh ‘throw’:
try
{
	if (flag<0)
	{
	throw new MyException(); // user-defined
	}
}
Một phương thức đơn có thể chặn nhiều ngoại lệ. Để xử lý những ngoại lệ này, ta cần cung cấp một danh sách các ngoại lệ mà phương thức chặn trong phần định nghĩa của phương thức. Giả sử rằng phương thức ‘x()’ gọi phương thức ‘y()’. Phương thức ‘y()’ chặn một ngoại lệ không được xử lý. Trong trường hợp này, phương thức gọi ‘x()’ nên khai báo việc chặn cùng một ngoại lệ với phương thức được gọi ‘y()’. Ta nên khai báo khối ‘try catch’ trong phương thức x() để đảm bảo rằng ngoại lệ không được truyền cho các phương thức mà gọi phương thức này.
Đoạn mã sau minh họa cách sử dụng của từ khoá ‘throws’ để xử lý nhiều ngoại lệ:
public class Example
{
	// multiple exceptions separated by a comma
	public void exceptionExample() throws ExException, LookupException
	{
	try
	{
	// statements
	}
	catch(ExException exmp)
	{
	}
	catch(LookupException lkpex)
	{
	} 
	}
}
Trong ví dụ trên, phương thức ‘exceptionExample’ khai báo từ khoá ‘throws’. Từ khoá này được theo sau bởi danh sách các ngoại lệ mà phương thức này có thể chặn – Trong trường hợp này là ‘ExException’ và ‘LookupException’. Hàm xử lý ngoại lệ cho các phương thức này nên khai báo các khối ‘catch’ để có thể xử lý tất cả các ngoại lệ mà các phương thức chặn.
Lớp ‘Exception’ thực thi giao diện ‘Throwable’ và cung cấp các tính năng hữu dụng để phân phối các ngoại lệ. Ưu điểm của nó là tạo các lớp ngoại lệ được định nghĩa bởi người dùng. Để làm điều này, một lớp con của lớp Exception được tạo ra. Ưu điểm của lớp con là một kiểu ngoại lệ mới có thể bị bắt giữ độc lập từ các loại Throwable khác.
Chương trình 7.3 minh họa ngoại lệ được định nghĩa bởi người dùng ‘ArraySizeException’:
Chương trình 7.3
class ArraySizeException extends NegativeArraySizeException
{
	ArraySizeException() // constructor
	{
	super(“You have passed an illegal array size”);
	}
}
class ThrowDemo
{
	int size, array[];
	ThrowDemo(int s)
	{
	size=s;
	try
	{
	checkSize();
	}
	catch(ArraySizeException e)
	{
	System.out.println(e);
	}
	}
	void checkSize() throws ArraySizeException
	{
	if (size < 0)
	throw new ArraySizeException();
	else
	System.out.println(“The array size is ok.”);
	array = new int[3];
	for (int i=0; i<3; i++)
	array[i] = i+1;
	}
	public static void main(String arg[])
	{
	new ThrowDemo(Integer.parseInt(arg[0]));
	}
}
Lớp được định nghĩa bởi người dùng ‘ArraySizeException’ là lớp con của lớp ‘NegativeArraySizeException’. Khi một đối tượng được tạo từ lớp này, thông báo về ngoại lệ được in ra. Phương thức ‘checkSize()’ được gọi để chặn ngoại lệ ‘ArraySizeException’ mà được chỉ ra bởi mệnh đề ‘throws’. Kích thước của mảng được kiểm tra trong cấu trúc ‘if’. Nếu kích thước là số âm thì đối tượng của lớp ‘ArraySizeException’ được tạo. Phương thức ‘call()’ được bao quanh trong khối ‘try-catch’, là nơi mà giá trị của đối tượng được in ra. Phương thức ‘call()’ cần được bao trong khối ‘try’, để cho khối ‘catch’ tương ứng có thể in ra giá trị.
Kết xuất của chương trình được chỉ ra ở hình 7.6.
Hình 7.6 Ngoại lệ tự định nghĩa
7.8 Danh sách các ngoại lệ
Bảng sau đây liệt kê một số ngoại lệ:
Ngoại lệ
Lớp cha của thứ tự phân cấp ngoại lệ 
RuntimeException
Lớp cơ sở cho nhiều ngoại lệ java.lang
ArthmeticException
Trạng thái lỗi về số, ví dụ như ‘chia cho 0’
IllegalAccessException
Lớp không thể truy cập 
IllegalArgumentException
Phương thức nhận một đối số không hợp lệ 
ArrayIndexOutOfBoundsExeption
Kích thước của mảng lớn hơn 0 hay lớn hơn kích thước thật sự của mảng 
NullPointerException
Khi muốn truy cập đối tượng null
SecurityException
Việc thiết lập cơ chế bảo mật không được hoạt động 
ClassNotFoundException
Không thể nạp lớp yêu cầu 
NumberFormatException
Việc chuyển đối không thành công từ chuỗi sang số thực 
AWTException
Ngoại lệ về AWT
IOException
Lớp cha của các ngoại lệ I/O
FileNotFoundException
Không thể định vị tập tin 
EOFException
Kết thúc một tập tin 
NoSuchMethodException
Phương thức yêu cầu không tồn tại 
InterruptedException
Khi một luồng bị ngắt 
Bảng 7.1 Danh sách một số ngoại lệ
Tóm tắt
Bất cứ khi nào một lỗi xuất hiện trong khi thi hành chương trình, nghĩa là một ngoại lệ đã xuất hiện.
Ngoại lệ phát sinh vào lúc thực thi chương trình theo trình tự mã.
Mỗi ngoại lệ phát sinh ra phải bị bắt giữ , nếu không ứng dụng sẽ bị ngắt.
Việc xử lý ngoại lệ cho phép bạn kết hợp tất cả tiến trình xử lý lỗi trong một nơi. Lúc đó đoạn mã của bạn sẽ rõ ràng hơn.
Java sử dụng các khối ‘try’ và ‘catch’ để xử lý các ngoại lệ. Các câu lệnh trong khối ‘try’ chặn ngoại lệ còn khối ‘catch’ xử lý ngoại lệ.
Các khối chứa nhiều catch có thể được sử dụng để xử lý các kiểu ngoại lệ khác nhau theo cách khác nhau.
Từ khoá ‘throw’ liệt kê các ngoại lệ mà phương thức chặn.
Từ khoá ‘throw’ chỉ ra một ngoại lệ vừa xuất hiện.
Khối ‘finally’ khai báo các câu lệnh trả về nguồn tài nguyên cho hệ thống và in những câu thông báo.
!!! Check your progress & Exercise !!!