Ausnahmen und Ausnahembehandlung

Ausnahmen (Exceptions) werden in der Softwareentwicklung eingesetzt, um gesonderte Behandlungen bestimmter Situationen zu gewährleisten. Bestimmte Exceptions werden bei der Erkennung eines Problems ausgelöst und erlauben die Fehlerbehandlung an einer beliebigen Stelle im Code.

Es handelt sich also nicht um Programmfehler, sondern um Abweichungen vom Normalfall. Was bei solchen Abweichungen während der Programmlaufzeit geschehen soll, wird in sogenannten Ausnahmebehandlungsroutinen beschrieben. Die Aufgabe der Programmierer ist es, Ausnahmen abzufangen und gesondert zu behandeln. Ausnahmen werden häufig in zwei Kategorien unterteilt. Java zum Beispiel unterscheidet zwischen checked und unchecked Exceptions. C++ hingegen behandelt alle Exceptions als unchecked.

Geprüfte Ausnahmen (Checked Exceptions)

Hierbei handelt es sich im Normalfall um Ausnahmen, die zur Laufzeit geprüft werden. Ein Programm kann sich davon erholen. Von Softwareentwicklern wird erwartet, diese Ausnahmen zu überprüfen. Häufig wird dies durch einen try-catch Block und durch die throw-Anweisung gelöst. Hierbei handelt es sich entweder um vordefinierte oder um selbst definierte Exceptions. Man kann nämlich auch eigene Ausnahmeklassen erstellen, um Probleme darzustellen, die innerhalb der von dir geschriebenen Klassen auftreten können. Wenn du ein Paketentwickler bist, musst du möglicherweise sogar einen eigenen ganzen Satz von Ausnahmeklassen erstellen, damit Benutzer einen Fehler, der in deinem Paket auftreten kann, von Fehlern unterscheiden kann, die in der Plattform oder anderen Paketen auftreten.

Beispiele: FileNotFoundException, IOException

Ungeprüfte Ausnahmen (Unchecked Exceptions)

Andererseits gibt es unchecked exceptions. Dabei handelt es sich um Ausnahmen die nicht zur Laufzeit geprüft werden und somit auch nicht vorkommen sollten. Sie treten trotzdem auf, müssen aber nicht behandelt werden. Anstatt die Ausnahme zur Laufzeit zu behandeln, sollte das Programmierproblem behoben werden, ansonsten stürzt das Programm mit einer Fehlermeldung ab.

Beispiele: NullPointerException, IllegalArgumentException, IllegalStateException, ClassCastException

Beispiel für Exceptions:

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Eine Ausnahmebehandlung ist ein Mechanismus um, speziell Fehler die während der Laufzeit eines Programms auftreten, zu behandeln. Bei Erkennung eines Fehlers wird ein Programmteil ausgeführt, der den Fehler behebt oder an andere Programmebenen zur Weiterverarbeitung weiterreicht. Exceptions können an jeder beliebigen Stelle im Programmcode manuell ausgelöst bzw. ausgeworfen werden. In den meisten gängigen Programmiersprachen geschieht das durch das Schlüsselwort throw, welches direkt ein Exception-Objekt mit entsprechenden Fehlerinformationen ausgeben kann.

throw Exception

throw new Exception()

Und mit der try-catch(-finally) Anweisung. Bevor eine Exception durch ein catch abgefangen werden kann, muss diese zuvor durch das Schlüsselwort throw angegeben werden. Der try-Block fasst Anweisungen zusammen, für die eine Ausnahmebehandlung durchgeführt werden soll. Der catch Teil fäng dann bestimmte Exceptions eines bestimmten Typs ab. Der finally Teil wird garantiert ausgeführt, sobald nur eine Anweisung des try-Blocks ausgeführt wurde.

try {
	// Anweisungen und Audrücke, die Ausnahmen auslösen können, z.B. throw new Exception()
}
catch (RuntimeException e) {
	// Fängt Ausnahmen der Klasse RuntimeException auf
	System.out.println("runtime exception");
}
catch (NumberFormatException e) {
	// Fängt Ausnahmen der Klasse NumberFormatException auf
	System.out.println("number format exception");
}
catch (Exception e) {
	// Fängt Ausnahmen der Klasse Exception auf und behandelt sie
	System.out.println("other exception");
}
finally {
	// Wird ausgeführt, sofern mindestens eine Anweisung aus dem try-Block ausgeführt wurde
    System.out.println("'try-catch' finished.");
}

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