#例外処理とは

アプリ実行時に発生するエラーに対応する
- 狭義の例外：開発者の責任では可否できないエラー
  - ファイルが存在しない
  - 接続先DBが停止していた
- Javaではこれらのエラーに対応必須
**例外は型（クラス）**である
- 一般的な例外を上位クラス、個々の状況の例外を下位クラスとしたクラス階層として表す

#try...catch構文

tryブロック：本来の処理
catchブロック：例外の型によって呼ばれる
- 例外発生=例外がスローされる
- 指定された**例外変数（eやex）**を介して例外オブジェクトにアクセス
- ブロック単位でスコープを持つので複数catchブロックがあっても同じ変数名(e)でOK
例外クラスのメソッド
- getMessage()：エラーメッセージ取得
- getLocalizedMessage()：ローカライズ対応したエラーメッセージ取得
- getCause()：エラー原因を取得
- getStackTrace()：スタックトレース取得
- printStackTrace()：スタックトレース出力

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;

public class TryBasic {

  public static void main(String[] args) {
    try {
      var in = new FileInputStream("C:/data/nothing.gif");
      var data = -1;
      while ((data = in.read()) != -1) {
        System.out.printf("%02X ", data);
      }
    //FileInputStreamクラスでFileNotFoundException例外をスロー
    } catch (FileNotFoundException e) {
      System.out.println("ファイルが見つかりませんでした。");
    } catch (IOException e) {
      //指定された例外変数（e）を介して例外オブジェクトにアクセス
      e.printStackTrace();
    }
  }
}

##スタックトレース

例外発生までに経たメソッドの履歴
エントリポイントであるmainメソッドを基点に呼び出し順に記録
意図しないメソッドが呼ばれてないか、過程が間違ってないか確認

##finallyブロック

例外の有無によらず最終的に実行されるブロック
tryブロックで利用したリソースの処理など
finallyブロックは一個だけ

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;

public class TryFinally {

  public static void main(String[] args) {
    FileInputStream in = null;
    try {
      in = new FileInputStream("C:/data/nothing.gif");
      var data = -1;
      while ((data = in.read()) != -1) {
        System.out.printf("%02X ", data);
      }
    } catch (FileNotFoundException e) {
      System.out.println("ファイルが見つかりませんでした。");
    } catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
    } finally {
      //例外の有無によらずファイルクローズ
      try {
        if (in != null) {
          in.close();
        }
      } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
      }
    }
  }
}

#try-with-resource構文

try...finally構文よりもシンプルなので推奨
tryブロックを出るタイミングでリソース自動解放するのでfinally不要！
注意：
- AutoCloseableインターフェースを実装すること
  - Reader/Writer/InputStream/OutputStream/Connection/Statement/ResultSet
- リソースの解放順序が変わる
  - 従来のtry...finally構文ではcatchブロック時点でリソース生きてた
  - try-with-resourceではtryブロックを出るとリソース解放
- リソーススコープが異なる
  - try...finally構文ではブロックをまたいでリソース処理するのでリソース変数はtryブロックの外で宣言
  - try-with-resourceではスコープがtryブロック配下に限定（Java9以降ではtryブロック外で宣言されたリソース引用可能）
  - var input = new FileInputStream(...)
  - try(input){...}

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;

public class TryWithResources {

//ブロック先頭でリソース宣言
  public static void main(String[] args) {
    try (var in = new FileInputStream("C:/data/hogee.gif")) {
      var data = -1;
      while ((data = in.read()) != -1) {
        System.out.printf("%02X ", data);
      }
    //tryブロックを出るとリソース自動解放
    } catch (FileNotFoundException e) {
      System.out.println("ファイルが見つかりません。");
    } catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
}

#例外クラスの階層構造

クラス階層という観点では、全部の例外/エラークラスはThrowableクラスを頂点とした階層ツリーに属する
- Errorクラス：致命的エラー　　　　　　---- 【例外処理しない】
  - 配下のエラーはエラー例外
  - IOErrer：重大な入出力エラー、VirtualMachineError：仮想マシンレベルでの障害
- Exceptionクラス 　　　　　　　　　　　 ---- 【例外処理する】
  - RuntimeExceptionクラス　　　　　　---- 【例外処理任意】
    - 配下のエラーは非検査例外（=実行時例外）
    - IllegalArgumentException：不正な引数、NullPointerException：オブジェクトがnull
  - その他配下のエラーは検査例外
    - FileNotFoundException：ファイル存在なし、SQLException：DBアクセス時の問題

#例外処理の注意

Exceptionで捕捉しない
- catch(Exception e)は全部の例外を捕捉
  - IOExceptionより具体的なFileNotFoundException
マルチキャッチ活用する
- 複数の例外に対して同じ処理をする
- 例外1|例外2（いずれかの場合）
catchブロック順
- 複数ある場合、先頭の記述が優先
- 下位の例外を先に、上位の例外を後に記述

//マルチキャッチ
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.net.URI;
import java.net.URISyntaxException;

public class TryMulti {

  public static void main(String[] args) {
    try {
      var in = new FileInputStream("C:/data/nasi.gif");
      var data = -1;
      while ((data = in.read()) != -1) {
        System.out.printf("%02X ", data);
      }
      var uri = new URI( "https://www.neko.example.com");
      System.out.println(uri.toString());
    //マルチキャッチ
    } catch (IOException | URISyntaxException e) {
      System.out.println("ファイルにアクセスできません。");
      e.printStackTrace();
    }
  }
}

#例外をスロー

標準ライブラリのスロー以外に開発者がスローできる
`throw 例外オブジェクト'で任意の例外オブジェクトを渡せる
スローする可能性のある例外をthrows句で宣言
- throw：例外をスローする
- throws：メソッド/コンストラクタで宣言

public FileInputStream(File file) throws FileNotFoundException{
//略

##例外スローの注意

Exceptionをスローしない
検査例外/非検査例外を適切に選択
出来るだけ標準例外を使う
- NullPointerException：オブジェクトがnull
- IndexOutOfBoundsException：配列インデックスが範囲外
- UnsupportedOperationException：要求操作が未サポート
- IllegalArgumentException：メソッドに渡された引数に問題
- IllegalStateException：意図した状態でないときにメソッド呼び出した
- ArithmeticException：計算で例外的な条件が発生
- NumberFormatException：数値形式正しくない
privateメソッドはassert命令を使う
- 条件式がfalseの時にAssertionError例外
- javaコマンドで-eaオプションを明示した時のみ動作

public class AssertBasic {
  private static double getTrapezoidArea(double upper, double lower, double height) {
    //引数0以下の場合に例外発生
    assert upper > 0 && lower > 0 && height > 0;
    return (upper + lower) * height / 2;
  }
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println(AssertBasic.getTrapezoidArea(-2, 4, 0));
  }
}

#例外再スロー

その場で処理せず処理は呼び出し元に委ねること
基本、その場で個別処理ではなく、個々の処理を呼びアプリの流れそのものを制御する上位コードで処理すべき
例外型を賢く判定できるようになっている（Java7~）
- throwsで宣言するのはException型のみでOK
- マルチキャッチ不要

public class TryRethrow {
//MySampleException, MyLibExceptionでrethrowメソッド発生する可能性
  public static void rethrow(boolean flag) throws MySampleException, MyLibException {
    try {
      if (flag) {
        throw new MySampleException();
      } else {
        throw new MyLibException();
      }
    //Exception型で受けてそのまま再スロー
    } catch (Exception e) {
      throw e;
    }
  }
}

#翻訳例外

個々の例外を一旦補足して上位のアプリの例外として束ね再スロー
例外をアプリ独自の例外にまとめることができる
呼び出し元で個々の例外を意識せず、より高いレベルの例外を意識すればいい
翻訳された上位例外から本来の原因を取得するには**getCauseメソッド**
- var ex = e.getCause();


import java.io.IOException;
import java.net.URI;
import java.net.http.HttpClient;
import java.net.http.HttpRequest;
import java.net.http.HttpResponse;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Paths;

//翻訳例外でMySampleExceptionのみ意識すればいい
public class UseTrans {
  public void readHttpPages() throws MySampleException {
    try (var reader = Files.newBufferedReader(Paths.get("C:/data/link.txt"))) {
      var line = "";
      while ((line = reader.readLine()) != null) {
        var client = HttpClient.newHttpClient();
        var req = HttpRequest.newBuilder().uri(URI.create(line)).build();
        var res = client.send(req, HttpResponse.BodyHandlers.ofString());
        System.out.println(res.body());
      }
    } catch (IOException | InterruptedException e) {
      throw new MySampleException(e);
    }
  }
}

#独自の例外クラス

例外クラスはアプリで定義可能
Exception（派生クラス）を継承すること
コンストラクタをオーバーライドすること
- Exceptionで定義されたコンストラクタを再定義しsuper呼び出しでOK
独自のフィールドやメソッドの実装を持った例外も可能

//Exception（派生クラス）を継承
public class MySampleException extends Exception {
  //コンストラクタをオーバーライド
  public MySampleException() {
    super();
  }
  public MySampleException(String message) {
    super(message);
  }
  public MySampleException(String message, Throwable cause) {
    super(message, cause);
  }
  public MySampleException(Throwable cause) {
    super(cause);
  }
}