Sau khi kết thúc chương này, bạn có thể nắm được các nội dung sau:

• Định nghĩa một ngoại lệ (exception)
• Hiểu được mục đích của việc xử lý ngoại lệ
• Hiểu được các kiểu ngoại lệ khác nhau trong Java
• Mô tả mô hình xử lý ngoại lệ
• Hiểu được các khối lệnh chứa nhiều catch
• Mô tả cách sử dụng các khối ‘try’, ‘catch’ và ‘finally’
• Giải thích cách sử dụng các từ khoá ‘throw’ và ‘throws’
• Tự tạo ra các ngoại lệ

7.1 Giới thiệu

Exception là một lỗi đặc biệt. Lỗi này xuất hiện vào lúc thực thi chương trình. Các trạng thái không bình thường xảy ra trong khi thi hành chương trình tạo ra các exception. Những trạng thái này không được biết trước trong khi ta đang xây dựng chương trình. Nếu bạn không  phân phối các trạng thái này thì exception có thể bị kết thúc đột ngột. Ví dụ, việc chia cho 0 sẽ tạo một lỗi trong chương trình. Ngôn ngữ Java cung cấp bộ máy dùng để xử lý ngoại lệ rất tuyệt vời. Việc xử lý này làm hạn chế tối đa trường hợp hệ thống bị phá vỡ (crash) hay hệ thống bị ngắt đột ngột. Tính năng này làm cho Java là một ngôn ngữ lập trình mạnh.

7.2 Mục đích của việc xử lý ngoại lệ

Một chương trình nên có cơ chế xử lý ngoại lệ thích hợp. Nếu không, chương trình sẽ bị ngắt khi một exception xảy ra. Trong trường hợp đó, tất cả các nguồn tài nguyên mà hệ thống trước kia phân phối sẽ được di dời trong cùng trạng thái. Điều này gây lãng phí tài nguyên. Để tránh trường hợp này, tất cả các nguồn tài nguyên mà hệ thống phân phối nên được thu hồi lại. Tiến trình này đòi hỏi cơ chế xử lý ngoại lệ thích hợp.

Cho ví dụ, xét thao tác nhập xuất (I/O) trong một tập tin. Nếu việc chuyển đổi kiểu dữ liệu không thực hiện đúng, một ngoại lệ sẽ xảy ra và chương trình bị hủy mà không đóng lại tập tin. Lúc đó tập tin dễ bị hư hại và các nguồn tài nguyên được cấp phát cho tập tin không được thu hồi lại cho hệ thống.

7.3 Xử lý ngoại lệ

Khi một ngoại lệ xảy ra, đối tượng tương ứng với ngoại lệ đó được tạo ra. Đối tượng này sau đó được truyền cho phương thức là nơi mà ngoại lệ xảy ra. Đối tượng này chứa thông tin chi tiết về ngoại lệ. Thông tin này có thể được nhận về và được xử lý. Các môi trường runtime như ‘IllegalAccessException’, ‘EmptyStackException’ v.v… có thể chặn được các ngoại lệ. Đoạn mã trong chương trình đôi khi có thể tạo ra các ngoại lệ. Lớp ‘throwable’ được Java cung cấp là lớp trên nhất của lớp Exception , lớp này là lớp cha của các ngoại lệ khác nhau.

7.4 Mô hình xử lý ngoại lệ

Trong Java, mô hình xử lý ngoại lệ kiểm tra việc xử lý những hiệu ứng lề (lỗi), được biết đến là mô hình ‘catch và throw’. Trong mô hình này, khi một lỗi xảy ra, một ngoại lệ sẽ bị chặn và được đưa vào trong một khối. Người lập trình viên nên xét các trạng thái ngoại lệ độc lập nhau từ việc điều khiển thông thường trong chương trình. Các ngoại lệ phải được bắt giữ  nếu không chương trình sẽ bị ngắt.

Ngôn ngữ Java cung cấp 5 từ khoá sau để xử lý các ngoại lệ:

• try
• catch
• throw
• throws
• finally

Dưới đây là cấu trúc của mô hình xử lý ngoại lệ:

try

{

     // place code that is expected to throw an exception

}

catch(Exception e1)

{

     // If an exception is thrown in ‘try’, which is of type e1, then perform

     // necessary actions here, else go to the next catch block

}

catch(Exception e2)

{

     // If an exception is thrown in, try which is of type e2, then perform

     // necessary actions here, else go to the next catch block

}

catch(Exception eN)

{

     // If an exception is thrown in, try which is of type eN, then perform

     // necessary actions here, else go to the next catch block

}

finally

{

     // this book is executed, whether or not the exception is throw.

}

7.4.1 Các ưu điểm của mô hình ‘catch và throw’

Mô hình ‘catch và throw’ có hai ưu điểm:

• Người lập trình viên phải phân phối trạng thái lỗi chỉ vào những nơi cần thiết. Không cần phải thực hiện tại mọi mức.
• Một thông báo lỗi có thể được in ra khi tiến hành xử lý ngoại lệ.

7.4.2 Các khối ‘try’ và ‘catch’

Khối ‘try-catch’ được sử dụng để thi hành mô hình ‘catch và throw’ của việc xử lý ngoại lệ. Khối ‘try’ chứa một bộ các lệnh có thể thi hành được. Các ngoại lệ có thể bị chặn khi thi hành những câu lệnh này. Phương thức dùng để chặn ngoại lệ có thể được khai báo trong khối ‘try’. Một hay nhiều khối ‘catch’ có thể theo sau khối ‘try’. Các khối ‘catch’ này bắt các ngoại lệ bị chặn trong khối ‘try’. Hãy nhìn khối ‘try’ dưới đây:

try

{

     doFileProcessing(); // user-defined method

     displayResults();

}

catch (Exception e) // exception object

{

     System.err.println(“Error :” + e.toString());

     e.printStackTrace();

}

Ở đây, ‘e’ là đối tượng của lớp ‘Exception’. Chúng ta có thể sử dụng đối tượng này để in các chi tiết về ngoại lệ. Các phương thức ‘toString’ và ‘printStackTrace’ được sử dụng để mô tả các exception phát sinh ra. Hình sau chỉ ra kết xuất của phương thức ‘printStackTrace()’.