Ausnahmebehandlung

Stichpunkte

Allgemein
	Eine Ausnahme oder Ausnahmesituation (engl. exception) bezeichnet in der Computertechnik ein Verfahren
	Informationen über bestimmte Programmzustände - meistens Fehlerzustände - an andere Programmebenen zur Weiterbehandlung weiterzureichen. Beispiel: Kann in einem Programm einer Speicheranforderung nicht stattgegeben werden
	wird eine Speicheranforderungs-Ausnahme ausgelöst
	die den Fehler ignorieren oder beheben
	Ein Computerprogramm kann zur Behandlung dieses Problems dafür definierte Algorithmen abarbeiten
	flexibler auf unvorhergesehene Probleme zu reagieren und sich fehlertoleranter zu verhalten. [Bearbeiten]
	Sachgemäße Anwendung von Ausnahmen ermöglicht es Programmen
Strukturierte Ausnahmebehandlung
	Die größte Rolle in der Programmierung spielt dabei die strukturierte Ausnahmebehandlung
	die den Code zur Ausnahmebehandlung vom normalen Anwendungscode getrennt hält
	eine Technik
	kann man die betreffende Funktion in Ausnahmesituationen eine Ausnahme auslösen lassen
	der den Erfolg anzeigt
	die alle für die Problemerkennung und -behandlung erforderlichen Informationen in sich trägt
	zu prüfen und darauf zu reagieren
	Anstatt beispielsweise bei jedem Funktionsaufruf einen Rückgabewert
	Da die verursachende Funktion (oder die Funktion
	die das Problem feststellt) in ihrem Kontext den Fehler möglicherweise nicht angemessen behandeln kann
	bis schließlich eine die Exception "fängt"
	wird die Exception so lange an aufrufende Funktionen zurückgereicht
	Dies baut man sinnvollerweise an einer Stelle im Code ein
	was für Konsequenzen diese Ausnahme haben kann und wie man darauf am besten reagiert (z.B. neue Benutzereingabe
	wo abzusehen ist
	Abbruch einer bestimmten Operation)
	Programmabbruch
	Außerdem ist jedweder Code-Abschnitt
	der bezüglich der Ausnahmebehandlung nichts ausrichten kann
	frei von Fehlerbehandlungsroutinen
	Ein weiterer entscheidender Vorteil gegenüber der Fehlerbehandlung über Rückgabewerte ist
	dass eine Exception nicht ignoriert werden kann
	bis sie in der Programmstartenden Funktion ankommt
	falls der Programmierer vergisst
	sie aufzufangen
	einen Rückgabewert zu prüfen
	aber eine Exception wird immer weiter zurückgereicht
	Ein Programmierer könnte vergessen
	In diesem Fall führt das oft zu einem Programmabbruch
	auch wirklich stabil laufen
	die trotz Fehlerbehandlung per Exceptions stabil laufen
	das Resultat ist jedoch meistens
	dass Programme
	Dies mag etwas subtil erscheinen
	Demgegenüber kann das Ignorieren eines Fehlerwertes viele Male keine drastischen Konsequenzen haben und irgendwann könnte das Programm eventuell doch unerwartete Ergebnisse produzieren
	Programmiersprachen
	sind z.B
	die Ausnahmebehandlung unterstützen
	C#
	PHP (ab Version 5) und Visual Basic .Net
	C++
	Python
	Java
	Verschiedene Hardware-Architekturen (wie z.B. die IA-32-Architektur von Intel) unterstützen eine Exception-Behandlung auf Hardware-Ebene durch das Betriebssystem
	die einen Einsprung in den privillegierten Betriebssystemkern verursachen
	Hierbei werden bei bestimmten ungültigen Operationen Software-Interrupts ausgelöst
	Dieser kann dann anhand der Exception das Programm mit einer Fehlermeldung beenden oder den Fehler an einen Debugger weiterleiten. [Bearbeiten]
"checked" Exceptions
	das explizit anzugeben
	die jemals geworfen werden könnten
	auch wirklich behandelt werden
	ob alle Ausnahmen
	wenn er eine Exception nicht fangen will
	bzw. zwingt den Programmierer dazu
	Java hat hinsichtlich der Ausnahmebehandlung eine besondere Finesse: Der Compiler prüft mit
	dass eine Exception ein Programm unerwartet zum Absturz bringt. Beispiel: Das Öffnen einer Datei kann aus verschiedenen Gründen schiefgehen (keine Rechte
	Datei nicht vorhanden)
	Daher ist es in Java kaum noch möglich
	Der Programmierer muss explizit angeben
	wenn eine Datei nicht geöffnet werden kann
	was geschehen soll
	die jederzeit auftreten können
	Ausgenommen hiervon sind Ausnahmetypen
	wie z.B
	Indexfehler bei Array-Indizierung
	Diese sind meistens die Folge von Fehlern im Programm
	so dass es hier nicht sinnvoll ist
	die Ausnahme zu behandeln (statt dessen sollte man den Fehler beheben)
	Dieses System ist umstritten
	dass dadurch Änderungen schwerer möglich bzw. unmöglich sind
	Gegner des Systems kritisieren häufig
	da man damit die Signatur
	Man könne das Verhalten (bzgl. der geworfenen Ausnahmen) einer Methode nicht mehr einfach ändern
	also die Schnittstelle der Methode verändere
	würde sich nicht mehr compilieren lassen
	Client-Code
	der diese Methode dann nutze
	dass das Brechen mit Client-Code ohne "checked" Exceptions genauso stattfinden würde
	Demgegenüber argumentieren Verfechter dieses Systems
	Anstatt eines Compilerfehlers würde dann eine ungefangene Ausnahme das bisher abgesicherte Programm gefährden und das möglicherweise sogar unbemerkt. [Bearbeiten]
Technische Umsetzung
	In nativ compilierten Sprachen wie C++ wird meistens Code generiert
	der zur Laufzeit Informationen zur Ausnahmebehandlung protokolliert
	In C++ werden "abgesicherte" Bereiche von einem try-Block umfasst
	Jeder Eintritt in und Austritt aus einem try-Block wird auf einer dafür vorgesehenen Datenstruktur (meistens ein Stack) notiert
	Wird eine Ausnahme ausgelöst
	kann diese nach einer passenden Fehlerbehandlung durchsucht werden und der Kontrollfluss so lange aufgerufene Funktionen verlassen
	bis er den ausgewählten Handler erreicht
	In JIT-compilierten Sprachen wie z.B
	da der Quellcode bei Auftreten einer Ausnahme nach einem passenden Handler abgesucht werden kann
	Java und C# kann auf den Overhead des ständigen Protokollierens verzichtet werden
	Somit verursachen nur noch tatsächlich ausgelöste Ausnahmen Overhead und nicht mehr jede mögliche. en:Exception handling es:Manejo de excepciones ja:例外処� simple:Exception

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