Создание пользовательских классов исключений

Как уже отмечалось, допускается создание собственных классов исключений. Для этого достаточно создать свой класс, унаследовав его от любого наследника java.lang.Throwable (или от самого Throwable ).

Пример:

Соответственно, данное исключение будет создаваться следующим образом:

Переопределение методов и исключения

При переопределении методов следует помнить, что если переопределяемый метод объявляет список возможных исключений, то переопределяющий метод не может расширять этот список, но может его сужать. Рассмотрим пример:

В данном случае:

• определение класса LegalOne будет корректным, так как переопределение метода method() верное (список ошибок не изменился);
• определение класса LegalTwo будет корректным, так как переопределение метода method() верное (новый метод не может выбрасывать ошибок, а значит, не расширяет список возможных ошибок старого метода);
• определение класса LegalThree будет корректным, так как переопределение метода method() будет верным (новый метод может создавать исключения, которые являются подклассами исключения, возбуждаемого в старом методе, то есть список сузился);
• определение класса IllegalOne будет некорректным, так как переопределение метода method() неверно ( IllegalAccessException не является подклассом IOException, список расширился);
• определение класса IllegalTwo будет некорректным: хотя заголовок method() объявлен верно (список не расширился), в теле метода бросается исключение, не указанное в throws.

Особые случаи

Во время исполнения кода могут возникать ситуации, которые почти не описаны в литературе.

Рассмотрим такую ситуацию:

Результат работы будет выглядеть следующим образом:

Так как при вторичном возбуждении используется один и тот же объект Exception, стек в обоих случаях будет содержать одну и ту же последовательность вызовов. То есть при повторном возбуждении исключения, если мы используем тот же объект, изменения его параметров не происходит.

Рассмотрим другой пример:

Несложно заметить, что, хотя последовательность вызовов одна и та же, в вызываемом и вызывающем методах обрабатываются разные объекты исключений.

Заключение

В данной лекции рассмотрены основные языковые конструкции.

Для организации циклов в Java предназначены три основных конструкции: while, do, for. Для изменения порядка выполнения операторов применяются continue и break (с меткой или без). Также существуют два оператора ветвления: if и switch.

Важной темой является обработка ошибок, поскольку без нее не обходится ни одна программа, ведь причиной сбоев может служить не только ошибка программиста, но и внешние события, например, разрыв сетевого соединения. Основной конструкцией обработки исключительных ситуаций является try-catch-finally. Для явной инициализации исключительной ситуации служит ключевое слово throw.

Ошибки делятся на проверяемые и непроверяемые. Чтобы повысить надежность программы, компилятор требует обработки исключений, классы которых наследуются от Exception, кроме классов-наследников RuntimeException. Предполагается, что такие ошибки могут возникать не столько по ошибке разработчика, сколько по внешним неконтролируемым причинам.

Классы, унаследованные от RuntimeException, описывают программные сбои. Ожидается, что программист сведет вероятность таких ошибок к минимуму, а потому, чтобы не загромождать код, они являются непроверяемыми, компилятор оставляет обработку на усмотрение разработчика. Ошибки-наследники Error свидетельствуют о фатальных сбоях, поэтому их также необязательно обрабатывать.

Методы, код которых может порождать проверяемые исключения, должны либо сами их обрабатывать, либо в заголовке метода должно быть указано ключевое слово throws с перечислением необрабатываемых проверяемых исключений. На непроверяемые ошибки это правило не распространяется.

Переопределенный ( overridden ) метод не может расширять список возможных исключений исходного метода.

Лекция 11. Пакет java.awt

Введение

Поскольку Java-приложения предназначены для работы на разнообразных платформах, реализация графического пользовательского интерфейса (GUI) должна быть либо одинаковой для любой платформы, либо, напротив, программа должна иметь вид, типичный для данной операционной системы. В силу ряда причин, для основной библиотеки по созданию GUI был выбран второй подход. Во-первых, это лишний раз показывало гибкость Java – действительно, пользователи разных платформ могли работать с одним и тем же Java-приложением, не меняя своих привычек. Во-вторых, такая реализация обеспечивала большую производительность, поскольку была основана на возможностях операционной системы. В частности, это означало и более компактный, простой, а значит, и более надежный код.

Библиотеку назвали AWT – Abstract Window Toolkit. Слово abstract в названии указывает, что все стандартные компоненты не являются самостоятельными, а работают в связке с соответствующими элементами операционной системы.

Дерево компонентов

Component

Абстрактный класс Component является базовым для всех компонентов AWT и описывает их основные свойства. Визуальный компонент в AWT имеет прямоугольную форму, может быть отображен на экране и может взаимодействовать с пользователем.

Рассмотрим основные свойства этого класса.

Положение

Положение компонента описывается двумя целыми числами (тип int ) x и y. В Java (как и во многих языках программирования) ось x проходит традиционно – горизонтально, направлена вправо, а ось у – вертикально, но направлена вниз, а не вверх, как принято в математике.

Для описания положения компонента предназначен специальный класс – Point (точка). В этом классе определено два public int поля x и y, а также множество конструкторов и вспомогательных методов для работы с ними. Класс Point применяется во многих типах AWT, где надо задать точку на плоскости.

Для компонента эта точка задает положение левого верхнего угла.

Установить положение компонента можно с помощью метода setLocation(), который может принимать в качестве аргументов пару целых чисел, либо Point. Узнать текущее положение можно с помощью метода getLocation(), возвращающего Point, либо с помощью методов getX() и getY(), которые появились с версии Java 1.2.

Размер

Как было сказано, компонент AWT имеет прямоугольную форму, а потому его размер описывается также двумя целочисленными параметрами – width (ширина) и height (высота). Для описания размера существует специальный класс Dimension (размер), в котором определено два public int поля width и height, а также вспомогательные методы.

Установить размер компонента можно с помощью метода setSize, который может принимать в качестве аргументов пару целых чисел, либо Dimension. Узнать текущие размеры можно с помощью метода getSize(), возвращающего Dimension, либо с помощью методов getWidth() и getHeight(), которые появились с версии Java 1.2.

Совместно положение и размер компонента задают его границы. Область, занимаемую компонентом, можно описать либо четырьмя числами ( x, y, width, height ), либо экземплярами классов Point и Dimension, либо специальным классом Rectangle (прямоугольник). Как легко догадаться, в этом классе определено четыре public int поля, с которыми можно работать и в виде пары объектов Point и Dimension.

Задать границу объекта можно с помощью метода setBounds, который может принимать четыре числа, либо Rectangle. Узнать текущее значение можно с помощью метода getBounds(), возвращающего Rectangle.

Видимость

Существующий компонент может быть как виден пользователю, так и быть скрытым. Это свойство описывается булевским параметром visible. Методы для управления – setVisible, принимающий булевский параметр, и isVisible, возвращающий текущее значение.

Разумеется, невидимый компонент не может взаимодействовать с пользователем.

Доступность

Даже если компонент отображается на экране и виден пользователю, он может не взаимодействовать с ним. В результате события от клавиатуры или мыши не будут получаться и обрабатываться компонентом. Такой компонент называется disabled. Если же компонент активен, его называют enabled. Как правило, компонент некоторым образом меняет свой внешний вид, когда становится недоступным (например, становится серым, менее заметным), но, вообще говоря, это необязательно (хотя очень удобно для пользователя).

Для изменения этого свойства применяется метод setEnabled, принимающий булевский параметр ( true соответствует enabled, false – disabled ), а для получения текущего значения – isEnabled.

Цвета

Разумеется, для построения современного графического интерфейса пользователя необходима работа с цветами.

Компонент обладает двумя свойствами, описывающими цвета, – foreground и background цвета. Первое свойство задает, каким цветом выводить надписи, рисовать линии и т.д. Второе – задает цвет фона, которым закрашивается вся область, занимаемая компонентом, перед тем, как прорисовывается внешний вид.

Для задания цвета в AWT используется специальный класс Color. Этот класс обладает довольно обширной функциональностью, поэтому рассмотрим основные характеристики.

Цвет задается 3 целочисленными характеристиками, соответствующими модели RGB, – красный, зеленый, синий. Каждая из них может иметь значение от 0 до 255 (тем не менее, их тип определен как int ). В результате (0, 0, 0) соответствует черному, а (255, 255, 255) – белому.

Класс Color является неизменяемым, то есть, создав экземпляр, соответствующий какому-либо цвету, изменить параметры RGB уже невозможно. Это позволяет объявить в классе Color ряд констант, описывающих базовые цвета: белый, черный, красный, желтый и так далее. Например, вместо того, чтобы задавать синий цвет числовыми параметрами (0, 0, 255), можно воспользоваться константами Color.blue или Color.BLUE (второй вариант появился в более поздних версиях).

Для работы со свойством компонента foreground применяют методы setForeground и getForeground, а для background – setBackground и getBackground.

Шрифт

Раз изображение компонента может включать в себя надписи, необходимо свойство, описывающее шрифт для их прорисовки.

Для задания шрифта в AWT существует специальный класс Font, который включает в себя три параметра – имя шрифта, размер и стиль.

Имя шрифта задает внешний стиль отображения символов. Имена претерпели ряд изменений с развитием Java. В версии 1.0 требовалось, чтобы JVM поддерживала следующие шрифты: TimesRoman, Helvetica, Courier. Могут поддерживаться и другие семейства, это зависит от деталей реализации конкретной виртуальной машины. Чтобы узнать полный список во время исполнения программы, можно воспользоваться методом утилитного класса Toolkit. Экземпляры этого класса нельзя создать вручную, поэтому полностью такой запрос будет выглядеть следующим образом:

В результате будет возвращен массив строк-имен семейств поддерживаемых шрифтов.

В Java 1.1 три обязательных имени были объявлены deprecated. Вместо них был введен новый список, который содержал более универсальные названия, не зависящие от конкретной операционной системы: Serif, SansSerif, Monospaced.

В Java 2 библиотека AWT была существенно пересмотрена и дополнена. Чтобы устранить неоднозначности с разной поддержкой шрифтов на разных платформах, было произведено разделение на логические и физические шрифты. Вторая группа определяется возможностями операционной системы, это те же шрифты, которые могут использовать другие программы, запущенные на этой платформе.

Первая группа состоит из 5 обязательных семейств (добавились Dialog и DialogInput ). JVM устанавливает соответствие между ними и наиболее подходящими из доступных физических шрифтов.

Метод getFontList класса Toolkit был объявлен deprecated. Теперь получить список всех доступных физических шрифтов можно следующим образом:

Класс Font является неизменяемым. После создания можно узнать заданное логическое имя (метод getName ) и соответствующее ему физическое имя семейства (метод getFamily ).

Вернемся к остальным параметрам, необходимым для создания экземпляра Font. Размер шрифта определяет, очевидно, величину символов. Однако конкретные значения измеряются не в пикселах, а в условных единицах (как и во многих текстовых редакторах). Для разных семейств шрифтов символы одинакового размера могут иметь различную ширину и высоту, измеренную в пикселах.

Как и в случае имени шрифта, программист может указать любое значение размера, а JVM поставит ему в соответствие максимально близкий из доступных.

Наконец, последний параметр – стиль. Этот параметр определяет, будет ли шрифт жирным, наклонным и т.д. Если никакие из этих свойств не требуются, указывается Font.PLAIN (параметр имеет тип int и в классе Font определен набор констант для удобства работы с ним). Значение Font.BOLD задает жирный шрифт, а Font.ITALIC – наклонный. Для сочетания этих свойств (жирный наклонный шрифт) необходимо произвести логическое сложение: Font.BOLD|Font.ITALIC.

Для работы с этим свойством класса Component предназначены методы setFont и getFont.

Итак, мы рассмотрели основные свойства класса Component. Как легко видеть, все они предназначены для описания графического представления компонента, то есть отображения на экране.

Существует еще одно важное свойство другого характера. Очевидно, что практически всегда пользовательский интерфейс состоит из более чем одного компонента. В больших приложениях их обычно гораздо больше. Для удобства организации работы с ними компоненты объединяются в контейнеры. В AWT существует класс, который так и называется – Container. Его рассмотрение – наша следующая тема. Важно отметить, что компонент может находиться лишь в одном контейнере – при попытке добавить его в другой он удаляется из первого. Рассматриваемое свойство как раз и отвечает за связь компонента с контейнером. Свойство называется parent. Благодаря ему компонент всегда "знает", в каком контейнере он находится.

Container

Контейнер описывается классом Container, который является наследником Component, а значит, обладает всеми свойствами графического компонента. Однако основная его задача – группировать другие компоненты. Для этого в нем объявлен целый ряд методов. Для добавления служит метод add, для удаления – remove и removeAll (последний удаляет все компоненты).

Добавляемые компоненты хранятся в упорядоченном списке, поэтому для удаления можно указать либо ссылку на компонент, который и будет удален, либо его порядковый номер в контейнере. Также определены методы для получения компонент, присутствующих в контейнере, – все они довольно очевидны, поэтому перечислим их с краткими пояснениями:

• getComponent(int n) – возвращает компонент с указанным порядковым номером;
• getComponents() – возвращает все компоненты в виде массива;
• getComponentCount() – возвращает количество компонент;
• getComponentAt(int x, int y) или ( Point p ) – возвращает компонент, который включает в себя указанную точку;
• findComponentAt(int x, int y) или ( Point p ) – возвращает видимый компонент, включающий в себя указанную точку.

Мы уже знаем, что положение компонента ( location ) задается координатами левого верхнего угла. Важно, что эти значения отсчитываются от левого верхнего угла контейнера, который таким образом является центром системы координат для каждого находящегося в нем компонента. Если важно расположение компонента на экране безотносительно его контейнера, можно воспользоваться методом getLocationOnScreen.

Благодаря наследованию контейнер также имеет свойство size. Этот размер задается независимо от размера и положения вложенных компонент. Таким образом, компоненты могут располагаться частично или полностью за пределами своего контейнера (что это означает, будет рассмотрено ниже, но принципиально это допустимо).

Раз контейнер наследуется от Component, он сам является компонентом, а значит, может быть добавлен в другой, вышестоящий контейнер. В то же время компонент может находиться лишь в одном контейнере. Это означает, что все элементы сложного пользовательского интерфейса объединяются в иерархическое дерево. Такая организация не только облегчает операции над ними, но и задает основные свойства всей работы AWT. Одним из них является принцип отрисовки компонентов.

Алгоритм отрисовки

Начнем с отрисовки отдельного компонента – что определяет его внешний вид?

Для этой задачи предназначен метод paint. Этот метод вызывается каждый раз, когда необходимо отобразить компонент на экране. У него есть один аргумент, тип которого – абстрактный класс Graphics. В этом классе определено множество методов для отрисовки простейших графических элементов – линий, прямоугольников и многоугольников, окружностей и овалов, текста, картинок и т.д.

Наследники класса Component переопределяют метод paint и, пользуясь методами Graphics, задают алгоритм прорисовки своего внешнего вида:

В этом примере компонент будет отображаться двумя линиями, проходящими по его диагоналям: