Capítulo 10. Tratamento de Exceções. Rui Rossi dos Santos Programação de Computadores em Java Editora NovaTerra

Transcrição

1 Capítulo 10 Tratamento de Exceções

2 Objetivos do Capítulo Apresentar o conceito de exceção e caracterizar as situações sob as quais as exceções se manifestam. Indicar os mecanismos que podem ser empregados para a captura e tratamento de exceções. Explorar a hierarquia de exceções composta pelas classes da API do Java. Apontar o que caracteriza as checked exceptions e as unchecked exceptions e o que distingue estes dois grupos de exceções.

3 Exceção: condição anormal Introdução Causas: Falhas na implementação Falhas na operação O responsável Qualidade de software Tolerância à falhas

4 Código 10.1 Excecao.java Introdução O aplicativo deve solicitar um número inteiro e exibir o seu cubo. Utilize um diálogo gráfico para solicitar e exibir os dados. Execute o aplicativo e informe um dado que não possa ser convertido para o tipo int.

5 Bloco try Estrutura try-catch Delimita instruções que podem gerar exceções. Um bloco catch para cada tipo de exceção. Tipo = classe.

6 Sintaxe: Estrutura try-catch try { <instruções> } catch (<tipo_da_exceção> <nome_da_exceção>) { <tratamento> } catch (<tipo_da_exceção> <nome_da_exceção>) { <tratamento> }

7 Tratamento genérico: Estrutura try-catch Uso de tipo genérico: Exception Sintaxe: try { <instruções> } catch (Exception ex) { <tratamento> }

8 Código 10.2 Try.java Estrutura try-catch Captar dois números e dividir o primeiro pelo segundo. Utilizar diálogos gráficos para captar os números e exibir o resultado. Se ocorrer uma exceção durante a execução destas instruções, o programa deve exibir uma mensagem de erro e encerrar o aplicativo. A mensagem de erro deve conter: O nome da classe que representa a exceção. A mensagem de erro padrão desta exceção.

9 Código 10.2 Try.java Estrutura try-catch

10 Estrutura try-catch Código 10.3 TratamentoMultiplo.java Captar dois números e dividir o primeiro pelo segundo. Utilizar diálogos gráficos para captar os números e exibir o resultado. Se ocorrer uma exceção durante a execução destas instruções, o programa deve exibir uma mensagem de erro específica para cada tipo de exceção que pode ser disparada e deve encerrar o aplicativo. Exiba as seguintes mensagens de erro: Em caso de NumberFormatException: Número inválido! Em caso de ArithmeticExceptino: O divisor não pode ser zero!

11 Estrutura try-catch Código 10.3 TratamentoMultiplo.java

12 Estrutura try-catch Código 10.4 ValidaInteiro.java Solicitar um número inteiro e indicar se ele é válido. Utilizar diálogos gráficos. Se o diálogo de entrada for cancelado, encerrar o aplicativo. Se o número não for válido, exibir mensagem de erro e solicitá-lo novamente. Regras para validação do número: Deve ser inteiro. Deve ser maior ou igual a 1. Deve ser menor ou igual a 10. Exibir uma mensagem de erro específica para cada uma destas situações. Lançar uma IllegalArgumentException nos dois últimos casos.

13 Estrutura try-catch Código 10.4 ValidaInteiro.java

14 Objetivo: Bloco Finally Garantir a execução de determinadas instruções. Requisito: Vínculo com estrutura try-catch Sintaxe: try { <instruções> } catch (<tipo_da_exceção> <nome_da_exceção>) { <tratamento> } finally { <instruções> }

15 Código 10.5 Finally.java Bloco Finally Solicitar um número inteiro e indicar se ele é válido. Utilizar diálogos gráficos. Se o diálogo de entrada for cancelado, encerrar o aplicativo. Se o número não for válido, exibir mensagem de erro. Regras para validação do número: Deve ser inteiro. Deve ser igual ou superior a Deve ser igual ou inferior a Instruções de finalização que devem ser garantidas: Mensagem de conclusão: Operação encerrada!. Liberação imediata da memória utilizada pelo aplicativo.

16 Código 10.5 Finally.java Bloco Finally

17 Uma exceção é uma classe A Hierarquia das Exceções Cada classe têm uma ancestral direta Pai ou mãe?

18 A Hierarquia das Exceções

19 Tratamento Obrigatório e Tratamento Opcional Primeiro grupo: checked exceptions Tratamento obrigatório Classes que não derivam de RuntimeException Condições inválidas Causas fora do controle do programador Exemplos: Problemas físicos na rede Queda do servidor de BD Ausência de arquivos

20 Tratamento Obrigatório e Tratamento Opcional Segundo grupo: unchecked exceptions Tratamento opcional Classe RuntimeException e suas descendentes Defeitos no código do aplicativo (bugs) Podem ser evitadas pelo programador Adaptação da lógica de seu algoritmo Exemplos: Executar método de objeto nulo Acessar posição inexistente de vetor Converter dado captado do usuário Há casos em que o programador não pode evitá-las Tratá-las como se fossem checked exceptions

21 Tratamento de Checked Exceptions Código 10.6 TratamentoObrigatorio.java Ler o arquivo Excecao.java e exibir seu conteúdo. Editar e compilar sem nenhum tratamento de exceção. Analisar as mensagens de erro do compilador. Implementar um tratamento para cada checked exception.

22 Tratamento de Checked Exceptions Código 10.6 TratamentoObrigatorio.java

23 Tratamento de Checked Exceptions Código 10.6 TratamentoObrigatorio.java. 1 import java.io.filereader; 2 import java.io.bufferedreader; 3 4 public class TratamentoObrigatorio { 5 public static void main(string[] args) { 6 String texto = ""; 7 FileReader fr = new FileReader("Excecao.java"); 8 BufferedReader br = new BufferedReader(fr); 9 10 while(true) { 11 String linha = br.readline(); 12 if(linha == null) break; 13 texto += linha + "\n"; 14 } br.close(); 17 fr.close(); 18 System.out.println(texto); 19 } 20 }

24 Tratamento de Checked Exceptions Código 10.7 TratamentoObrigatorio.java. 1 import java.io.filereader; 2 import java.io.bufferedreader; 3 import java.io.filenotfoundexception; 4 import java.io.ioexception; 5 6 public class TratamentoObrigatorio { 7 public static void main(string[] args) { 8 String texto = ""; 9 FileReader fr = null; try { 12 fr = new FileReader("Excecao.java"); 13 } 14 catch (FileNotFoundException nfex) { 15 System.out.println("Arquivo não encontrado!"); 16 System.exit(0); 17 } 18

25 Tratamento de Checked Exceptions Código 10.7 TratamentoObrigatorio.java. 19 try { 20 BufferedReader br = new BufferedReader(fr); while(true) { 23 String linha = br.readline(); 24 if(linha == null) break; 25 texto += linha + "\n"; 26 } br.close(); 29 fr.close(); 30 } 31 catch (IOException ioex) { 32 System.out.println("Erro durante a leitura do arquivo!"); 33 System.exit(0); 34 } System.out.println(texto); 37 System.exit(0); 38 } 39 }

26 NullPointerException Tratamento para NullPointerException Descendente direta de RuntimeException Uma unchecked exception Causas comuns: Acessar ou modificar um atributo de um objeto nulo. Executar um método de um objeto nulo. Acessar ou modificar um elemento de um vetor nulo. Recuperar a quantidade de elementos de um vetor nulo.

27 Tratamento para NullPointerException Código 10.8 TratamentoNull.java Solicitar o nome do usário. Converter seu nome para maiúsculo e exibi-lo. Utilizar diálogos gráficos. Experimentar cancelar o diálogo de entrada sem ter previsto isso no algoritmo do aplicativo. Corrigir o defeito do programa com uma estrutura de decisão.

28 Tratamento para NullPointerException Código 10.8 TratamentoNull.java

29 Tratamento para NullPointerException Código 10.8 TratamentoNull.java. 1 import javax.swing.joptionpane; 2 3 public class TratamentoNull { 4 public static void main(string[] args) { 5 String nome = JOptionPane.showInputDialog("Informe seu nome"); 6 nome = nome.touppercase(); 7 JOptionPane.showMessageDialog(null,"Seu nome: " + nome); 8 System.exit(0); 9 } 10 }

30 Tratamento para NullPointerException Código 10.9 TratamentoNull.java. 1 import javax.swing.joptionpane; 2 3 public class TratamentoNull { 4 public static void main(string[] args) { 5 String nome = JOptionPane.showInputDialog("Informe seu nome"); 6 if (nome == null) System.exit(0); 7 nome = nome.touppercase(); 8 JOptionPane.showMessageDialog(null,"Seu nome: " + nome); 9 System.exit(0); 10 } 11 }

31 Tratamento para ArrayIndexOutOfBoundsException ArrayIndexOutOfBoundsException Descendente indireta de RuntimeException Uma unchecked exception Causas comuns: Acesso a elemento de vetor/matriz com índice ilegal. Exemplo: int[ ] fibonacci = {1,1,2,3,5,8,13,21}; int n = fibonacci[8];

32 Tratamento para ArrayIndexOutOfBoundsException Código TratamentoArray.java Declare, instancie e inicialize um vetor de strings com o nome de quatro amigos. Implemente um laço que percorra este vetor e imprima o conteúdo de cada elemento. Experiência: contador de 1 ao tamanho do vetor.

33 Tratamento para ArrayIndexOutOfBoundsException Código TratamentoArray.java

34 Tratamento para ArrayIndexOutOfBoundsException Código TratamentoArray.java. 1 public class TratamentoArray { 2 public static void main(string[] args) { 3 String[] amigos = {"Cláudia","Vanessa","Raul","Sidnei"}; 4 5 for (byte num = 1; num <= amigos.length; num++) 6 System.out.println("Amigo " + num + ": " + amigos[num]); 7 } 8 }

35 Tratamento para ArrayIndexOutOfBoundsException Código TratamentoArray.java. 1 public class TratamentoArray { 2 public static void main(string[] args) { 3 String[] amigos = {"Cláudia","Vanessa","Raul","Sidnei"}; 4 5 for (byte num = 0; num < amigos.length; num++) 6 System.out.println("Amigo " + (num + 1) + ": " + amigos[num]); 7 } 8 }

36 Tratamento para InputMismatchException InputMismatchException Descendente indireta de RuntimeException Uma unchecked exception Disparada por métodos da classe Scanner Causas comuns: O termo recuperado não coincide com o padrão esperado. Exemplo: Método nextint( ) invocado Usuário digita: 55,33

37 Tratamento para InputMismatchException Código TratamentoInput.java Captar a idade do usuário. Utilizar método nextbyte( ). Experimente deixar sem tratamento de exceção. Implemente um tratamento adequado.

38 Tratamento para InputMismatchException Código TratamentoInput.java. 1 import java.util.scanner; 2 3 public class TratamentoInput { 4 public static void main(string[] args) { 5 Scanner scan = new Scanner(System.in); 6 7 System.out.print("Informe sua idade:\t"); 8 byte idade = scan.nextbyte(); 9 10 System.out.println("Sua idade:\t\t" + idade); 11 } 12 }

39 Tratamento para InputMismatchException Código TratamentoInput.java. 1 import java.util.scanner; 2 import java.util.inputmismatchexception; 3 4 public class TratamentoInput { 5 public static void main(string[] args) { 6 byte idade = -1; 7 8 while (idade < 0) { 9 System.out.print("\nInforme sua idade:\t"); 10 Scanner scan = new Scanner(System.in); try { 13 idade = scan.nextbyte(); 14 } 15 catch (InputMismatchException ime) { 16 System.out.println("Idade inválida!"); 17 } 18 } System.out.println("Sua idade:\t\t" + idade); 21 } 22 }

40 Tipo: checked exceptions Tratamento para Outras Exceções O compilador avisa Tratamento obrigatório com estrutura try-catch Tipo: unchecked exceptions Causa sob área de domínio do programador Alterar algoritmo do programa Não utilizar estrutura try-catch Exemplos: o NullPointerException o ArrayIndexOutOfBoundsException o ArithmeticException Causa fora da área de domínio do programador Tratar com estrutura try-catch Exemplos: o InputMismatchException o NumberFormatException

41 Exercício 1 Crie um novo aplicativo, chamado Exercicio1001, que solicite o nome e o salário do usuário e calcule o valor que a empresa deve depositar em sua conta do FGTS (Fundo de Garantia por Tempo de Serviço). Este aplicativo deve realizar toda interação com o usuário através da janela de comando. Procure implementar este aplicativo de modo que sua interação com o usuário se estabeleça exatamente como você pode observar na figura do slide seguinte.

42 Exercício 1

43 Exercício 1 Se o nome informado não for válido, o aplicativo deve imprimir uma mensagem de erro e solicitá-lo novamente. O nome deve conter de 5 a 50 caracteres. O nome não pode conter números. Se o salário informado não for válido, o aplicativo deve imprimir uma mensagem de erro e solicitá-lo novamente. O salário deve ser um número fracionário. O salário deve ser igual ou superior a R$ 465,00. Ao final, o aplicativo deve imprimir os dados que serão registrados no recibo de pagamento do usuário: Seu nome. Seu salário. O FGTS a ser depositado. O valor do FGTS deve ser calculado pelo aplicativo e corresponde a 8% do salário.

44 Exercício 2 Crie um novo aplicativo, chamado Exercicio1002, que solicite um número inteiro e indique se ele é um número primo. Os números primos são números inteiros com apenas dois divisores: ele mesmo e o número um. O 17 é um exemplo de número primo porque só pode ser dividido por ele mesmo e por um. Este aplicativo deve realizar toda interação com o usuário através da janela de comando. A figura do slide seguinte ilustra como isto deve ser realizado. Procure implementar este aplicativo de modo que sua interação com o usuário se estabeleça exatamente como você pode observar nesta figura.

45 Exercício 2

46 Exercício 2 O número informado deve ser maior que um e deve ser menor ou igual a Se o dado informado não for um número, deve-se exibir a seguinte mensagem de erro: Erro: dado inválido!. Se o número não for maior que um, deve-se exibir a seguinte mensagem de erro: Erro: o número deve ser maior que 1!. Este aplicativo deve permitir que seja analisada qualquer quantidade de números. Depois que o usuário indicar um número e for indicado se ele é primo, o aplicativo deve solicitar outro número para repetir a operação. Este procedimento deve se repetir indefinidamente e o aplicativo só deve ser encerrado quando o usuário digitar SAIR.

47 Exercício 2 Procure implementar o algoritmo deste aplicativo de modo que ele realize esta tarefa no menor tempo possível. Propõe-se, como desafio, que você tente expandir o limite máximo que o usuário pode informar para Tente otimizar o algoritmo para que ele seja capaz de analisar números tão grandes como este em um tempo plausível.

48 Exercício 3 Crie um novo aplicativo, chamado Exercicio1003, que gere os números que compõe a Seqüência de Fibonacci. Esta seqüência é uma função recursiva que objetiva gerar um conjunto de números inteiros. Os dois primeiros elementos desta seqüência são: {1,1}. O terceiro número e todos os demais números desta seqüência são definidos pela soma dos dois números anteriores. O terceiro número, portanto, será o dois (resultado da soma: 1 + 1), o quarto número será o três (resultado da soma: 2 + 1), o quinto número será o cinco (resultado da soma: 3 + 2) e assim sucessivamente. A lista dos dez primeiros números desta seqüência são os seguintes: f(m=10) = {1,1,2,3,5,8,13,21,34,55}

49 Exercício 3 Este aplicativo deve realizar toda interação com o usuário através da janela de comando.

50 Exercício 3 O aplicativo deverá solicitar ao usuário o a quantidade de números que deverão ser gerados. O número informado deve ser maior ou igual a três. O número deve ser menor ou igual a 92. Armazene a quantidade informada em uma variável do tipo byte. Se o dado informado não for um número ou se for um número superior à capacidade do tipo byte, o aplicativo deve produzir a seguinte mensagem de erro: Erro: dado inválido!. Se o número for menor que três ou maior que 92, o aplicativo deve produzir a seguinte mensagem de erro: Erro: a quantidade deve estar entre 3 e 92!.

51 Exercício 4 Crie um novo aplicativo, chamado Exercicio1004, que solicite um número inteiro e indique se ele é um número perfeito. Um número perfeito é um número inteiro para o qual a soma de todos os seus divisores positivos menores que ele é igual ao próprio número. O número seis é um exemplo de número perfeito porque a soma de seus divisores é igual a ele próprio: = 6. Este aplicativo deve realizar toda interação com o usuário através da janela de comando. A do slide seguinte ilustra como isto deve ser realizado. Procure implementar este aplicativo de modo que sua interação com o usuário se estabeleça exatamente como você pode observar nesta figura.

52 Exercício 4

53 Exercício 4 O número informado deve ser maior que zero e deve ser menor ou igual a Se o dado informado não for um número ou se for um número superior a 32767, o aplicativo deve produzir a seguinte mensagem de erro: Erro: dado inválido!. Se o número não for maior que zero, o aplicativo deve produzir a seguinte mensagem de erro: Erro: o número deve ser maior que zero!.

54 Exercício 5 Crie um novo aplicativo, chamado Exercicio1005, que permita o registro de dados coletados através de pesquisa de campo junto a uma amostra de até 100 pessoas. Os dados coletados junto a cada pessoa são apenas três: seu nome, sua idade e seu estado civil. Este aplicativo deve realizar toda interação com o usuário através de diálogos gráficos. A Figura do slide seguinte ilustra como isto deve ser realizado. Procure implementar este aplicativo de modo que sua interação com o usuário se estabeleça exatamente como você pode observar nesta figura.

55 Exercício 5

56 Exercício 5 Armazene os nomes dos entrevistados em um vetor de string Utilize uma matriz do tipo byte para armazenar as idades e os estados civis. Armazene o estado civil como um byte que represente o código de um dos seguintes caracteres: S, C, V, D, O. Eles representarão, respectivamente, os seguintes estados civis: solteiro(a), casado(a), viúvo(a), divorciado(a) e outros. Quando o usuário cancelar um dos diálogos de entrada, o aplicativo deve considerar que os dados de todos os entrevistados já foram registrados. Nesse caso, realizar os cálculos estatísticos sobre estes dados e exibir o relatório final através de um diálogo gráfico de saída. No relatório, devem constar as seguintes informações: Os dados de todas as pessoas entrevistadas. A média de idade dos entrevistados. O percentual de pessoas que se enquadra em cada estado civil.

57 Exercício 5 Se um dado informado não for válido, o aplicativo deve emitir uma mensagem de erro e solicitá-lo novamente. A validade dos dados será quebrada nas situações descritas abaixo e as mensagens de erro que devem ser exibidas são aquelas indicadas: Se o nome contém menos de 5 ou mais de 50 caracteres, exiba a mensagem de erro: O nome deve conter de 5 a 50 caracteres!. Se o nome contiver dígitos numéricos, exiba a mensagem de erro: O nome não deve conter números!. Se a idade não for um número inteiro ou se for um número inteiro superior a 127, exiba a mensagem de erro: Dado inválido!. Se a idade for menor que zero, exiba a mensagem de erro: Não existe idade negativa!. Se o estado civil informado não for um único caractere, exiba a mensagem de erro: Informe um caractere!. Se o estado civil informado não for um dos caracteres previstos (S, C, V, D e O), exiba a mensagem de erro: Opção inválida!.

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