Fehlerbehandlung mit Exceptions

Ziele

• Ich verstehe den Unterschied zwischen Fehlern (Errors) und Ausnahmen (Exceptions).
• Ich kenne den Unterschied zwischen Checked und Unchecked Exceptions.
• Ich kann try, catch, finally, throw und throws korrekt verwenden.
• Ich weiss, wie ich NullPointerExceptions vermeide.
• Ich weiss, warum Exceptions nicht als Kontrollstruktur verwendet werden sollten.

Was ist ein Fehler?

In Java unterscheidet man zwei grundlegende Arten von Fehlern:

• Error: nicht abfangbare Fehler wie z. B. Speicherüberläufe
• Exception: abfangbare Ausnahmen, die während der Programmausführung auftreten

Exceptions kann man behandeln – Errors nicht.

Checked vs. Unchecked

• Checked Exceptions: werden vom Compiler geprüft (z. B. IOException)
• Unchecked Exceptions: entstehen zur Laufzeit (z. B. NullPointerException, ArithmeticException)

Unchecked Exceptions sind oft auf Programmierfehler zurückzuführen und müssen nicht deklariert oder abgefangen werden.

try / catch / finally

Mit try und catch kann man eine Exception abfangen:

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try {
    int result = 10 / 0;
} catch (ArithmeticException e) {
    System.err.println("Division durch 0 ist nicht erlaubt!");
}

Optional kann ein finally-Block folgen, der immer ausgeführt wird:

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finally {
    System.out.println("Ich werde auf jeden Fall ausgeführt.");
}

throw und throws

Mit throw wird eine Exception ausgelöst. Mit throws gibt man an, dass eine Methode eine Exception auslösen könnte:

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public void checkAge(int age) throws IllegalArgumentException {
    if (age < 0) {
        throw new IllegalArgumentException("Alter darf nicht negativ sein");
    }
}

NullPointerException vermeiden

Ein häufiger Fehler ist das Zugreifen auf null:

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String name = null;
System.out.println(name.length()); // NullPointerException!

Abhilfe schafft ein Guard:

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if (name != null) {
    System.out.println(name.length());
}

Oder ein else-Zweig für den Fehlerfall:

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if (name != null) {
    System.out.println(name.length());
} else {
    System.out.println("Kein Name vorhanden.");
}

Auch der Ternary-Operator ist möglich:

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System.out.println(name != null ? name.length() : 0);

Exceptions ≠ Kontrollstruktur

Falsch:

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try {
    int value = Integer.parseInt("abc");
} catch (NumberFormatException e) {
    value = 0;
}

Richtig:

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if (input.matches("\d+")) {
    value = Integer.parseInt(input);
} else {
    value = 0;
}

Und assert?

Mit assert kann man Annahmen prüfen – bricht aber bei Fehlschlag mit einem AssertionError ab:

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assert age >= 0 : "Alter darf nicht negativ sein";

Das funktioniert nur, wenn Java mit -ea gestartet wird (enable assertions). assert ist ein Tool zur Fehlersuche, kein Ersatz für echtes Exception Handling.

Jetzt bist du dran. Löse bitte die folgenden Aufgaben in den Labs.