Modèle d'exécution Java

Transcription

1 Java Avancé Modèle d'exécution Java Rémi Forax 1

2 Méthode En Java, il est impossible de définir du code hors d'une méthode. Une méthode est séparée en 2 parties : La signature (types des paramètres, type de retour) Le code de la méthode Le code d'une méthode est constitué de différents blocs imbriqués. Chaque bloc définit et utilise des variables locales. 2

3 Structures de contrôle Java possède quasiment les mêmes structures de contrôle que le C. Différences : pas de goto switch(enum) for spécial ( foreach ) break ou continue avec label. 3

4 Structure de test Test Conditionnel booléen : if (args.length==2) dosomething(); else dosomethingelse(); Test Multiple numérique (ou valeur d'enum): switch(args.length) { case 0: return; case 2: dosomething(); break; default: dosomethingelse(); switch(threadstate) { case NEW: runit(); break; case RUNNABLE: break; case BLOCKED: unblock(); 4

5 Structure de boucle Boucle tant que condition booléenne vrai: while(condition){... do{...while(condition); for(init;condition;incrementation){... Foreach... in for(decl/var :array/iterable){... public static void main(string[] args) { for(string s:args) System.out.println(s); 5

6 break/continue label break [label]: permet d'interrompre le bloc (en cours ou celui désigné par le label). continue [label]: permet de sauter à l'incrémentation suivante public static boolean find(int val,int v1,int v2) { loop: for(int i=1;i<=v1;i++) for(int j=1;j<=v2;j++) { int mult=v1*v2; if (mult==val) return true; if (mult>val) continue loop; return false; 6

7 Variable locale Une variable déclarée dans un bloc est une variable locale Variables locales Bloc public class LocalVariable { private static double sum(double[] values) { double sum=0.0; for(double v:values) { sum+=v; return sum; public static void main(string[] args) { sum(new double[]{2,3,4,5); Les paramètres sont aussi considérés comme des variables locales. Bloc 7

8 Variable locale et portée Une variable à pour portée le bloc dans lequel elle est définie public class LocalVariable { private static double sum(double[] values) { double sum=0.0; for(double v:values) { sum+=v; // v n'est plus accessible return sum; // values et sum pas accessible private static void test(int i) { for(int i=0;i<5;i++) // erreur doit(i); Deux variables avec le même nom doivent être dans des blocs disjoints 8

9 Variable locale et initialisation Toute variable locale doit être initialisée avant son utilisation. public class LocalInit { public static void main(string[] args) { int value; if (args.length==2) value=3; System.out.println(value); // erreur: variable value might not have been initialized Le compilateur effectue la vérification. 9

10 Variable locale constante Il est possible de définir une variable locale constante en utilisant le mot-clé final. public class FinalExample { public static void main(string[] args) { final int val; if (args.length==2) val=3; else val=4; for(final int i=0;i<args.length;i++) args[i]="toto"; // error: cannot assign a value to final variable i 10

11 Variable locale constante (2) final s'applique sur une variable et non sur le contenu d'un objet public class FinalExample { public static void main(final String[] args) { final int value; if (args.length==2) value=3; else value=4; for(int i=0;i<args.length;i++) args[i]="toto"; // ok Il est impossible de créer ou d'obtenir un tableau de valeurs constantes en Java!! 11

12 Expressions Les opérateurs sur les expressions sont les même que ceux du C (+,-,*,/, ==,!=, &&,, +=, -=, ++, --, etc.) Opérateurs en plus >>>, décalage à droite avec bit de signe % sur les flottants? (float ou double) L'ordre d'évaluation des expressions est normé en Java (de gauche à droite) 12

13 Modèle d'exécution en mémoire Différents types de mémoire d'un programme Texte (donnée read-only) : code du programme, constantes Globale (donnée r/w) : Pile : Tas : variables globales une par thread exécute opération courante objets alloués (par malloc ou new) 13

14 Allocation en Java En Java, les variables locales sont allouées sur la pile (ou dans les registres) et les objets dans le tas. Le développeur ne contrôle pas la zone d'allocation ni quand sera effectuée la désallocation. En C++, il est possible d'allouer des objets sur la pile, pas en Java. 14

15 Sur la pile La pile, l'ensemble des valeurs courantes d'une exécution Sur la pile : Un type primitif est manipulé par sa valeur (sur 32bits ou 64bits) Un type objet est manipulé par sa référence int i; Point p; Pile Tas i=3; p=new Point(); i p Variables locales 15

16 La référence null Java possède une référence spéciale null, qui correspond à aucune référence. Point p; p=null; Holder h; h=null; System.out.println(p.x); // lève une exception NullPointerException null est une référence de n'importe quel type. null instanceof Truc renvoie false 16

17 Référence!= Pointeur Une référence (Java) est une adresse d'un objet en mémoire Un pointeur (C) est une référence plus une arithmétique associée Point p; p=new Point(); p++; // illegal Point *p; p=new Point(); p++; // legal // Java // C Une référence ne permet pas de parcourir la mémoire 17

18 Variable et type Simulons l'exécution du code : int i=3; int j=i; j=4; Truck t=new Truck(); t.wheel=3; Truck u=t; u.wheel=4; Variables locales i j Variables locales t u champs wheel 4 3 u contient la même référence que t. 18

19 Passage de paramètres Les paramètres sont passés par copie toto private static void f(int i,string s,truck t) { i=4; s="toto"; Variables locales t.wheel=3; i t=new Truck(); 4 2 s wheel 0 t Les objets sont manipulés par des références sont copiées wheel 3 0 public static void main(string[] args) { String arg="zut"; int value=2; Truck truck=new Truck(); f(value,arg,truck); System.out.println("%d %s %h %d\n", value,arg,truck,truck.wheel); Variables locales arg value 2 truck zut 19

20 Objets mutables/non mutables Un objet est mutable s il est possible de modifier son état après sa création Sinon il est non mutable : Champs final Que des méthodes de consultation (getter), pas de methode de modification (setter) Objet levant une exception si l on essaye de la modifier (e.g. Collections.unmodifiable*) 20

21 Exemple En Java les chaines de caractères sont représentées par deux classes : java.lang.string non mutable java.lang.stringbuilder mutable Effectuer une opération sur String crée un nouvel objet public static void main(string[] args) { String z="zut"; String s=arg.touppercase(); System.out.printlf( %s %s\n,z,s); // zut ZUT 21

22 Exemple (suite) Une opération sur StringBuilder change l état de l objet courant public static void main(string[] args) { StringBuilder a=new StringBuilder("z"); StringBuilder b=a.append("ut"); System.out.printlf( %s %s\n,a,b); // zut zut System.out.println(a==b); // true Notons qu il est possible de chainée des appels a StringBuilder public static void main(string[] args) { StringBuilder a=new StringBuilder("z"); System.out.println( a.append( ut ).append( ).append(23)); // zut 23 22

23 Protection des données Pour une méthode, lorque l on envoie ou reçoit un objet mutable on prend le risque que le code extérieur modifie l objet pendant ou après l appel de la méthode Pour palier cela Passer une copie/effectuer une copie de l argument passer/accepter un objet non mutable 23

24 Tests d égalité Les opérateurs de comparaison == et!= tests les valeurs des variables : Pour les types primitifs, on test leurs valeurs Pour les types objets, on test les valeurs leurs références Truck a; a=new Truck(); Truck b; b=a; Truck c=new Truck(); a==b; // true b==c; // false a==c; // false Variables locales a b c wheel 4 wheel 4 24

25 Tests d égalité Pour comparer structurellement deux objet, il faut redéfinir la méthode equals(object) Par défaut, la méthode equals de Object test les références La plupart des classes de l API redéfinissent la méthode equals Point a=new Point(2,2); Point b=new Point(2,2); a.equals(b); // true a==b; // false 25

26 Désallocation en Java Les objets qui ne sont plus référencés vont être collectés (plus tard) par le GC pour que leur emplacement mémoire soit réutilisé. Façons d'avoir un objet non référencé : Si on assigne une nouvelle référence à une variable (l'ancienne référence meurt ) Si l'on sort d'un bloc, les variables meurent. Il faut qu'il n'y ait plus aucune référence sur un objet pour qu'il puisse être réclamé. 26

27 Désallocation en Java (2) Un objet sera réclamé par le GC si aucune référence sur lui ne persiste. { Point p; p=new Point(); p=null; { Point p; p=new Point(); Point p2; p2=p; p=null; p p p2 27

28 La classe Objet Classe mère de toutes les classes. Possède des méthodes de base qu'il est possible de redéfinir : tostring() equals() & hashcode() clone() finalize() 28

29 String tostring() Affiche un objet sous-forme textuelle. Cette méthode est principalement utilisée pour le deboggage public class MyInteger { public MyInteger(int value) { this.value=value; public String tostring() { return Integer.toString(value); // ou ""+value; private final int value; public static void main(string[] args) { System.out.println(new MyInteger(3)); // appel tostring() 29

30 boolean equals(object) Permet de comparer des objets en fonction de leur contenu. public class MyInteger { public MyInteger(int value) { this.value=value; boolean equals(object o) { if (!(o instanceof MyInteger)) return false; return value==((myinteger)o).value; private final int value; public static void main(string[] args) { MyInteger i=new MyInteger(3); MyInteger j=new MyInteger(3); System.out.println(i==j); // false, compare les références System.out.println(i.equals(j)); // true, compare les contenues 30

31 boolean equals(object) Pourquoi ne pas écrire equals(myinteger) public class MyInteger { public MyInteger(int value) { this.value=value; public boolean equals(myinteger i) { // return value==i.value; private final int value; public static void main(string[] args) { Object o1=new MyInteger(3); Object o2=new MyInteger(3); System.out.println(o1==o2); // compare les références System.out.println(o1.equals(o2)); // appel Object.equals(Object) qui compare les références!! equals(myinteger) ne redéfinie pas equals(object), donc pas de polymorphisme! 31

32 int hashcode() Renvoie un entier qui peut être utilisé comme valeur de hachage de l'objet Par contrat, si o1.equals(o2)==true alors o1.hashcode()==o2.hashcode() La réciproque n'est pas vrai public class Point { public Point(int x,int y) { this.x=x; this.y=y; public int hashcode() { return x ^ y;... 32

33 Object clone() Permet de dupliquer un objet Mécanisme pas super simple à comprendre : clone() a une visibilité protected clone() peut lever une exception CloneNotSupportedException Object.clone() fait par défaut une copie de surface si l'objet implante l'interface Cloneable L'interface Cloneable ne définie pas la méthode clone() 33

34 Object clone() (2) Cloner un objet sans champs contenant un objet mutable public class MyInteger implements Cloneable { // nécessaire public MyInteger(int value) { // pour Object.clone() this.value=value; MyInteger clone() { return new MyInteger(value); // Mal si héritage return (MyInteger)super.clone(); // shallow copy // (MyInteger) unsafe private final int value; public static void main(string[] args) { MyInteger i=new MyInteger(3); MyInteger j=i.clone(); System.out.println(i==j); // false System.out.println(i.equals(j)); // true 34

35 Object clone() (3) Cloner un objet avec des champs contenant des objets mutables public class MyHolder implements Cloneable { // nécessaire public MyHolder(Mutable mutable) { // pour Object.clone() this.mutable=mutable; MyHolder clone() { MyHolder holder=(myholder)super.clone(); // shallow copy holder.mutable=holder.mutable.clone(); // clone mutable return holder; private final Mutable mutable; On appel clone() sur l'objet mutable 35

36 Class<?> getclass() permet d'obtenir un objet Class représentant la classe d'un objet particulier String s1="toto"; String s2="tutu"; s1.getclass()==s2.getclass(); // true Cette méthode est final Il existe une règle spéciale du compilateur indiquant le type de retour de getclass(). (cf cours Types Paramétrés) 36

37 void finalize() Méthode testamentaire qui est appelé juste avant que l'objet soit réclamé par le GC public class FinalizedObject { void finalize() { System.out.println("ahh, je meurs"); public static void main(string[] args) { FinalizedObject o=new FinalizedObject(); o=null; System.gc(); // affiche ahh, je meurs Cette méthode est protected et peut lever un Throwable 37

38 wait()/notify() wait() permet d'attendre sur le verrou associé à l'objet. notify() permet de libérer quelqu'un en attente sur le verrou associé à l'objet Pour plus d'infos, voir cours de Nicolas 38

39 Les tableaux Il existe deux types de tableaux : Les tableaux d'objets, héritant de Object[], ils contiennent des référence sur des objets Les tableaux de types primitifs, héritant de Object ils contiennent des types primitifs Tous les tableaux implantent les interfaces Cloneable et Serializable 39

40 Initialisation et accès Syntaxes d'initialisation : new type[taille] new type[]{valeur 1,valeur 2,...,valeur n-1 double[] values=new double[5]; int[] array=new int[]{2,3,4,5; [] permet d'accèder en lecture/écriture values[0]=values[1]+2.0; values[2]=array[3]; L'accès est protégé et les tableaux sont tous mutables 40

41 Longueur et boucle Les tableaux sont utilisables dans une boucle for-each long[] array=new int[]{2,3,4,5; for(long l:array) System.out.print(l);.length sur un tableau permet d'obtenir sa taille long[] array=new int[]{2,3,4,5; for(int i=0;i<array.length;i++) System.out.print(array[i]); 41

42 Les chaînes de caractères L'interface CharSequence est implantée par les 4 classes String, chaîne de caractère immutable StringBuilder, buffer de caractère mutable et auto-expensif StringBuffer, pareil que StringBuilder mais synchronizé CharBuffer, buffer de caractères mutable de taille fixe qui peut être alloué par malloc (pratique pour read/write avec le système) 42

43 CharSequence Représente une suite de caractère : char charat(int index) retourne le n-ième caractère int length() retourne la taille de la chaîne CharSequence subsequence(int start, int end) retourne une sous-chaîne String tostring() transforme en chaîne immutable 43

44 String Chaîne de caractère immutable Initialisation dans le langage Concaténation avec + public class StringExample { public static void main(string[] args) { String t="toto"; String s=args[0]+t+args.length; for(int i=0;i<s.length();i++) System.out.println(s.charAt(i)); La plus utilisée car immutable 44

45 Les méthodes de String Méthodes habituellement utilisée touppercase()/tolowercase() equals()/equalsignorecase() compareto()/comparetoignorecase() startswith()/endswith() indexof()/lastindexof() matches(regex)/split(regex) trim() format() [équivalent de sprinft] 45

46 String et intern() Par défaut, la VM utilise un même objet pour la même chaine de caractères littérale public class InternStringExample { public static void main(string[] args) { String s="toto"; System.out.println(s=="toto"); // true String t=new String(s); System.out.println(t=="toto"); // false String u=t.intern(); System.out.println(u=="toto"); // true La méthode intern() permet de récupérer une instance de String partagée 46

47 StringBuilder Equivalent mutable de String, possède un buffer de caractère qui s'aggrandit tous seul Est utilisé pour créer une chaîne de caractère qui sera après rendu immutable public class StringBuilderExample { public static void main(string[] args) { StringBuilder builder=new StringBuilder(); for(string s:args) builder.append(s).append(" ").append(s.length()); String result=builder.tostring(); System.out.println(result); Les méthodes append() sont chaînables 47

48 La concaténation Par défaut, le compilateur utilise un StringBuilder si l'on fait des + sur des String public class ConcatExample { public String tostring() { return "toto"+value; private final int value; public class ConcatExample { public String tostring() { return new StringBuilder().append("toto"). décompile append(value).tostring(); private final int value; compile bytecode Dans quels cas utiliser un StringBuilder alors? 48

49 La concaténation (2) Lorsqu'il y a une boucle public class StringBuilderExample { public static void main(string[] args) { String result=""; for(string s:args) result+=s+" "+s.length(); System.out.println(result); public class StringBuilderExample { public static void main(string[] args) { String result=""; for(string s:args) { compile result=new StringBuilder(result).append(s). décompile append(" ").append(s.length()).tostring(); bytecode System.out.println(result); Le code générer alloue un StringBuilder par tour de boucle (pas super optimisé) 49

50 StringBuffer Possède la même implantation que StringBuilder mais est synchronizé par défaut Utilisé avant que StringBuilder existe, c-a-d avant la version 5.0 (1.5). Ne doit plus être utilisé sauf par compatibilité avec d'anciennes bibliothèques 50

51 java.nio.charbuffer Correspond à un tableau de caractère de taille fixe ainsi qu'à deux pointeurs sur ce tableau Très pratique et rapide lors des opérations de lecture et écriture Cf cours d'etienne Duris 51

52 Type primitif et Objet Il existe des classes wrapper (enveloppes) qui permettent de voir un type primitif comme un objet List list=... Holder holder=new Holder(); list.add(holder); int i=3; list.add(new Integer(i)); public class List { public void add(object o) {... Cela permet de réutiliser un code marchant pour des objets avec des types primitifs 52

53 Les wrappers Un wrapper est juste un objet stockant un type primitif public class Integer { private final int value; public Integer(int value) { this.value=value;... boolean -> Boolean, byte -> Byte short -> Short, char -> Character, int -> Integer, long -> Long, float -> Float, double -> Double 53

54 Conversion type primitif/wrapper Les wrappers possèdent deux méthodes qui permettent de faire la conversion entre un type primitif et le wrapper Wrapper.valueOf(primitif) int value=3; Integer i=integer.valueof(value); wrapper.primitifvalue Integer value=... int i=value.intvalue(); 54

55 Hiérarchie des wrappers Les relations de sous-typage entre les wrappers ne sont pas les mêmes que celles des types primitifs associés Object Boolean Character Number Byte Float Integer Short Double 55

56 Auto boxing/unboxing En fait, la conversion est automatique Auto-boxing : int value=3; Integer i=value; Object o=3.0 // passage en Double Auto-unboxing : Integer value=new Integer(3); int i=value; double d=value; // passage en int puis promotion en double 56

57 Auto boxing/unboxing (2) Les conversions de boxing/unboxing sont faites avant les conversions classiques mais pas après int value=3; Integer bvalue=value; double d=bvalue; // Integer -> int puis promotion en double Double wd=value; // erreur pas de convertion Integer -> Double // et pas possible de faire int -> double -> Double Double wd=(double)value; 57

58 Appel de méthode Auto-boxing, unboxing s'applique aussi lors de l'appel de méthode Sur les arguments Sur la valeur de retour List list=... list.add(3); int value=list.get(0); public class List { public void add(object o) {... public Object get(int index) {... 58

59 Opérateurs et auto[un]boxing De même que pour les méthodes, l'auto[un]boxing s'applique avec les opérateurs numériques <,<=,>=,>, &,, ^, ~ Integer i=235; // boxing if (i>4) // unboxing System.out.println(i); Integer j=235; // boxing if (i==j) // false // compare les références!!! System.out.println("arg!"); Il ne s'applique pas avec == et!=. 59

60 Boxing et cache Pour faire le boxing, on utilise la méthode Wrapper.valueOf() et non new Wrapper() pour permettre un partage des wrappers Pour les types byte, short, char, int et long, les valeurs entre -128 et 127 sont mises dans un cache. 60

61 Boxing et cache (2) Donc, les wrappers possèderont la même référence Long a=17; Long b=17; Integer i=235; Integer j=235; System.out.println(a==b); // true System.out.println(i==j); // false b=new Long(17); System.out.println(a==b); // false Eviter les ==,!= sur les wrappers 61

62 Unboxing et null Si la référence sur un wrapper est null, un unboxing provoque une exception NullPointerException Integer i=null; if (randomboolean()) i=3; int value=i; // risque de NPE 62

63 Boxing et tableau Il n'y a pas de boxing/unboxing entre un tableau de type primitif et un tableau de wrapper public class ArrayBoxing { public void sort(object[] array) {... public static void main(string[] args) { int[] array=new int[]{2,3; sort(array);// sort(java.lang.object[]) // cannot be applied to (int[]) 63

64 Plan Structure de contrôle et variable Modèle d'exécution Passerelle entre type primitif et Objet Exception 64

65 Les Exceptions Mécanisme qui permet de reporter des erreurs vers les méthodes appelantes. Problème en C : prévoir une plage de valeurs dans la valeur de retour pour signaler les erreurs. Propager les erreurs manuellement En Java comme en C++, le mécanisme de remonté d erreur est gérée par le langage. 65

66 Exemple d'exception Un exemple simple public class ExceptionExample { public static char charat(char[] array,int index) { return array[index]; public static void main(string[] args) { char[] array=args[0].tochararray(); charat(array,0); Lors de l exécution : C:\eclipse\workspace\java-avancé>java ExceptionExample Exception in thread "main" java.lang.arrayindexoutofboundsexception: 0 at ExceptionExample.main(ExceptionExample.java:18) 66

67 Exemple d'exception (suite) En reprenant le même exemple : public class ExceptionExample { public static char charat(char[] array,int index) { if (index<0 index>array.length) throw new IllegalArgumentException("bad index "+index); return array[index]; public static void main(string[] args) { char[] array=args[0].tochararray(); charat(array,0); charat(array,1000); C:\eclipse\workspace\java-avancé>java ExceptionExample toto Exception in thread "main" java.lang.illegalargumentexception: bad index 1000 at ExceptionExample.charAt(ExceptionExample.java:13) at ExceptionExample.main(ExceptionExample.java:20) 67

68 Attraper une exception try/catch permet d'attraper les exceptions public class CatchExceptionExample { public static void main(string[] args) { int value; try { value=integer.parseint(args[0]); catch(numberformatexception e) { value=0; System.out.println("value "+value); 68

69 Programmation par exception Déclencher une exception pour l'attraper juste après est rarement performant (la création du stacktrace coûte cher) public class CatchExceptionExample { public static int sum1(int[] array) { // 5,4 ns int sum=0; for(int v:array) sum+=v; return sum; public static int sum2(int[] array) { // 7,2 ns int sum=0; try { for(int i=0;;) sum+=array[i++]; catch(arrayindexoutofboundsexception e) { return sum; 69

70 Attraper une exception try/catch définit obligatoirement un bloc. public class CatchExceptionExample { public static void main(string[] args) { int value; try { value=integer.parseint(args[0]); catch(arrayindexoutofboundsexception e) { System.err.println("no argument"); e.printstacktrace(); return; catch(numberformatexception e) { value=0; System.out.println("value "+value); Attention, les blocs catch sont testés dans l'ordre d'écriture! Un catch inatteignable est un erreur Sinon cela ne compile pas 70

71 Types d'exceptions Il existe 3 trois types d'exceptions organisés comme ceci : Throwable Error Exception RuntimeException Arbre de sous-typage des exceptions 71

72 Types d'exceptions (2) Les Error correspondent à des exceptions qu'il est rare d'attraper. Les RuntimeException que l'on peut rattraper mais que l'on n'est pas obligé. Les Exception que l'on est obligé d'attraper (try/catch) ou de dire que la méthode appelante devra s'en occuper (throws). 72

73 La directive throws Indique qu'une exception peut-être levée dans le code mais que celui-ci ne la gère pas (pas de try/catch). public class ThrowsExceptionExample { public static void f(int i) throws Exception { if (i==0) throw new Exception("oh no"); public static void main(string[] args) { try { f(integer.parseint(args[0])); catch(exception e) { System.err.println("bad argument"); return; throws est nécessaire que pour les Exception (pas les erreurs ou les runtimes) 73

74 Le bloc finally Sert à exécuter un code quoi qu'il arrive (fermer un fichier, une connection, libérer une ressources) public class FinallyExceptionExample { public static void main(string[] args) { ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); lock.lock(); try { dosomething(); finally { lock.unlock() Le catch n'est pas obligatoire. 74

75 Exception et StackTrace Lors de la création d'une exception, la VM calcule le StackTrace Le StackTrace correspond aux fonctions empilées (dans la pile) lors de la création Le calcul du StackTrace est quelque chose de couteux en performance. Les numéros de ligne ne sont affichées que compilé avec l option debug (pas par défaut avec ant) 75

76 StrackTrace et optimisation Pour des questions de performance, il est possible de pré-créer une exception public class StackTraceExample { public static void f() { throw new RuntimeException(); public static void g() { if (exception==null) exception=new RuntimeException(); throw exception; private static RuntimeException exception; public static void main(string[] args) { f(); // appels, moyenne()=3104 ns g(); // appels, moyenne()=168 ns 76

77 Le chaînage des exceptions Il est possible d'encapsuler une exception dans une autre new Exception("msg", throwable) new Exception("msg").initCause(throwable) Permet de lever une exception suffisamment précise tout en respectant une signature fixée 77

78 Le chaînage des exceptions (2) Comme close ne peut pas renvoyer d'exception, on encapsule celle-ci interface Closable { public void close() throws IOException; public class ExceptionChain implements Closable { public void f() throws Exception { throw new Exception("argh!"); public void close() throws IOException { try { f(); catch(exception e) { throw (IOException)new IOException().initCause(e); 78

79 Le chaînage des exceptions (3) Exécution de l exemple précédent : Exception in thread "main" java.io.ioexception at ExceptionChain.close(ExceptionChain.java:27) at ExceptionChain.main(ExceptionChain.java:32) Caused by: java.lang.exception: argh! at ExceptionChain.f(ExceptionChain.java:20) at ExceptionChain.close(ExceptionChain.java:25)... 1 more 79

80 Le mot-clé assert Le mot-clé assert permet de s'assurer que la valeur d une expression est vraie Deux syntaxes : assert test; assert i==j; assert test : mesg; assert i==j:"i not equals to j"; Par défaut, les assert ne sont pas exécutés, il faut lancer java -ea (enable assert) 80

81 assert et AssertionError Si le test booléen du assert est faux, la VM lève une exception AssertionError public class AssertExample { private static void check(list list) { assert list.isempty() list.indexof(list.get(0))!=-1; public static void main(string[] args) { List list=new BadListImpl(); list.add(3); check(list);... 81

82 Exceptions levées par... Les exceptions levées par la VM correspondent : Erreur de compilation ou de lancement NoClassDefFoundError, ClassFormatError problème avec l'os IOException, AWTException problème de ressource : OutOfMemoryError, StackOverflowError des erreurs de programmation (runtime) NullPointerException, ArrayIndexOutOfBoundsException, ArithmethicException 82

83 Exceptions et programmeur Le programmeur va utiliser des exceptions pour assurer : Que son code est bien utilisé (pré-condition) Que l'état de l'objet est bon (pré-condition) Que le code fait ce qu'il doit faire (post-condition/invariant) Il va de plus gérer toutes les exceptions qui ne sont pas runtime. 83

84 Exception et prog. par contrat Habituellement les : Pré-conditions sont utilisées pour : vérifier les paramètres NullPointerException et IllegalArgumentException vérifier l'état de l'objet IllegalStateException Post-conditions sont utilisées pour : vérifier que les opérations ont bien été effectués assert, AssertionError Invariants sont utilisées pour : Vérifier que les invariants de l'algorithme sont préservés. assert, AssertionError 84

85 Exemple public class Stack { public Stack(int capacity) { array=new int[capacity]; public void push(int value) { if (top<=array.length) throw new IllegalStateException("stack is full"); array[top++]=value; assert array[top]==value; assert top>=0 && top<array.length; public int pop() { if (top<=0) throw new IllegalStateException("stack is empty"); int value=array[--top]; assert top>=0 && top<array.length; return value; private int top; private final int[] array; Pré-condition Post-condition Invariant 85

86 Exemple avec commentaires Le code doivent être commentées public class Stack { /** This class implements a fixed size stack of integers. remi */ public class Stack { /** put the value on top of the stack. value value to push in the stack. IllegalStateException if the stack is full. */ public void push(int value) {... /** remove the value from top of the stack. the value on top of the stack. IllegalStateException if the stack is empty. */ public int pop() { 86

87 Utilisation de Javadoc C:\java-avancé>javadoc src\stack.java Loading source file src\stack.java... Constructing Javadoc information... Standard Doclet version beta3 Building tree for all the packages and classes... Generating Stack.html... Generating package-frame.html