مفهوم الإستثناءات
استثناءات Exceptions : الإستثناء عبارة عن خطأ يحدث أثناء تشغيل البرنامج يؤدي إلى إيقافه بشكل غير طبيعي.
ظهور خطأ يؤدي إلى إيقاف البرنامج هو أمر سيئ جداً لأنه يؤدي إلى نفور عدد كبير من المستخدمين و عدم رغبتهم في العودة إلى استخدام هذا البرنامج مجدداً.
في هذا الدرس ستتعلم كيف تتجنب حدوث أخطاء في البرامج التي تكتبها, و فعلياً ستتعلم كيف تلتقط هذه الأخطاء في حال حدثت لجعل البرنامج شغال دائماً في نظر المستخدم و لا يظهر له أي أخطاء.
بعض الأسباب التي تسبب حدوث إستثناء
- في حال إدخال قيمة لا تتطابق مع نوع المتغير الذي ستخزن فيه.
- في حال إدخال رقم index غير موجود في مصفوفة أو في متغير نوعه String.
- في حال كان البرنامج يتصل بالشبكة و فجأةً إنقطع الإتصال.
- في حال كان البرنامج يحاول قراءة معلومات من ملف نصي, و كان هذا الملف غير موجود.
فئات الإستثناءات
الإستثناءات قد تحدث بسبب المستخدم (User), أو المبرمج (Programmer), أو بسبب الأجهزة المستخدمة (Physical Resources).
بناءً على هذا, تم تقسيم الإستثناءات إلى ثلاث فئات أساسية:
- Checked Exception: تعني خطأ برمجي يحدث أثناء ترجمة البرنامج (أي قبل تشغيل الكود).
- Unchecked Exception: تعني خطأ منطقي يحدث أثناء تشغيل البرنامج.
- Error: تعني خطأ يحدث بسبب الجهاز الذي نحاول تشغيل البرنامج عليه.
Checked Exception
Checked Exception تعني إستثناء يحدث أثناء ترجمة الكود, و هنا يكون الخطأ من المبرمج لأن الكود الذي كتبه يوجد فيه مشكلة ظاهرة من الأساس.
الآن في حال قمنا بتعريف متغير نوعه int, ثم قمنا بإعطائه نص كقيمة, سنلاحظ أنه سيظهر لنا خطأ قبل تشغيل البرنامج, و في حال حاولنا تشغيله, سيظهر الخطأ عندما يحاول ترجمة الكود.
مثال :
;int a
;”a = “this is incompatible type, ‘a’ should be String
سيظهر الخطأ التالي إذا قمنا بتشغيل البرنامج.
Exception in thread “main” java.lang.RuntimeException: Uncompilable source code – incompatible types: java.lang.String cannot be converted to int
هذا الخطأ يعني أن هناك مشكلة في النوع المستخدم لتخزين البيانات.
ثم أخبرنا بسبب المشكلة و هي أنه لا يمكن تحويل الـ String لـ int, أي لا يمكن تخزين قيمة نوعها String في متغير نوعه int.
Unchecked Exception
(Unchecked Exception) تعني إستثناء يحدث أثناء تشغيل البرنامج و يسمى أيضاً (Runtime Exception), و هو يتضمن الـ (Programming Bugs) و التي تعني أخطاء منطقية (Logical Errors) أو أخطاء سببها عدم إستخدام الأشياء المعرفة في لغة البرمجة بالشكل الصحيح (APIs errors).
الآن في حال قمنا بتعريف مصفوفة نوعها int تتألف من 5 عناصر, ثم قمنا بطباعة قيمة عنصر غير موجود فيها ( مثل العنصر رقم 10 ). سنلاحظ أنه سيظهر الخطأ أثناء تشغيل البرنامح و ليس أثناء ترجمة الكود, و السبب أنه سيكتشف عدم وجود عنصر يحمل الـ index رقم 10 بعد أن يتم إنشاء هذه المصفوفة في الذاكرة ( أي بعد ترجمة الكود و تنفيذه ).
إذاً حدوث خطأ أثناء التشغيل يعني أن الخطأ لا يكتشف إلا أثناء محاولة تنفيذ الأوامر.
مثال :
;{int[] a = { 1, 2, 3, 4, 5
;([System.out.println( a[10
سيظهر الخطأ التالي إذا قمنا بتشغيل البرنامج.
Exception in thread “main” java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 10
هذا الخطأ يعني أن العنصر ليس موجود في المصفوفة.
ثم أخبرنا بسبب المشكلة و هي أنه لم يجد عنصر يحمل الـ indexرقم 10.
Error
Error تعني خطأ يحدث بسبب الجهاز الذي نحاول تشغيل البرنامج عليه, لا علاقة أبداً للبرنامج بهذا الخطأ.
فمثلاً إذا إمتلأت ذاكرة الجهاز الذي يعمل عليه البرنامج سيحدث خطأ, و هو أن نظام التشغيل لا يقدر أن يشغل هذا البرنامج لأن ذاكرة الجهاز ممتلئة. و عندها سيظهر الرسالة التالية لتوضيح الخطأ JVM is out of Memory
لذلك تجد بعض البرامج تحفظ الأشياء التي يفعلها المستخدم كل مدة معينة, و هكذا لن يقلق المستخدم إذا توقف البرنامج الذي يعمل عليه فجأةً, لأن هذا البرنامج في نظره قوي فهو يحفظ له بياناته كل مدة و يتيح له استردادها إذا حدث خطأ ما متى شاء.
إلتقاط الإستثناء
إلتقاط الإستثناء يسمى Catching Exception, و هو عبارة عن طريقة تسمح لك بحماية البرنامج من أي كود تشك بأنه قد يسبب أي خطأ باستخدام الجملتين try و catch.
أي كود مشكوك فيه يجب وضعه بداخل حدود الجملة try.
الجملة catch عبارة عن دالة يمكنك من خلالها معرفة كل شيء عن الخطأ الذي حدث.
طريقة تعريف الجمل try و catch
}try
// هنا نكتب الأوامر التي قد تسبب إستثناء
{
}(catch(ExceptionType e
// هنا نكتب أوامر تحدد للبرنامج ماذا يفعل إذا قامت الـ try بعمل إستثناء
{
الكود الذي نضعه بداخل الجملة try يسمى Protected Code و هذا يعني أن البرنامج محمي من أي خطأ قد يحدث بسبب هذا الكود.
الكود الذي نضعه بداخل الجملة catch يسمى Error Handling Code و يقصد منها الكود الذي سيعالج الإستثناء الذي قد يتم إلتقاطه.
عندما تضع الكود بداخل حدود الجملة try فأنت بذلك تقوم بتجربة هذا الكود, و ذلك يعني أن جميع الأوامر الموضوعة فيها ستنفذ بشكل عادي جداً, و في حال حدثت أي مشكلة في الكود, ستقوم الجملة try بتمرير الإستثناء الذي يمثل هذه المشكلة كـ argument إلى الدالة catch ليتم معالجته بدل أن تظهر أمام المستخدم.
الإستثناء الذي تقوم الجملة try برميه عبارة عن كائن من إحدى الكلاسات التي ترث من الكلاس Exception.
ملاحظة
عندما تستخدم الجملة try حتى لو لم تضع بداخلها أي كود, فأنت مجبر على وضع الجملة catch بعدها.
كما أنه بإمكانك وضع العدد الذي تريده من الجملة catch .
مثال :
}try
// هنا قمنا بإنشاء مصفوفة تتألف من 5 عناصر ;[int[] a = new int [5
;([System.out.println( a[10
// هنا حاولنا عرض قيمة عنصر غير موجود في المصفوفة, لذلك سيحدث خطأ, مما سيؤدي رمي إستثناء إلى الدالة catch
{
}(catch( Exception e
// هنا سيتم إلتقاط الإستثناء, ثم تخزينه في الكائن e
}(System.out.println( “Exception thrown: ” + e
// هنا قمنا بعرض محتوى الكائن e لنعرف طبيعة الخطأ الذي حدث
{
