Excepciones y manejo de excepciones¶

Se continúa con el estudio realizado en el tema anterior sobre la producción de componentes de software fiables, centrándose este tema en el manejo de las excepciones, estudiándose tanto los modelos de terminación como los de reanudación.

Los mecanismos de manejo de excepciones tienen que cumplir estos requisitos:

El mecanismo debe ser facil de comprender y utilizar.
El código de manejo de excepciones no debe oscurecer el código normal del programa.
El mecanismo debe diseñarse de forma que no suponga una sobrecarga en la ejecución. Solamente sera aceptable cierta pequeña sobrecarga cuando sea primordial la rapidez de recuperación al ocurrir una excepción.
El mecanismo debe permitir un tratamiento uniforme de las excepciones tanto por el entorno como por el programa.
El mecanismo debe permitir la programación de acciones de recuperación.

Existen métodos de control de excepciones en lenguajes tipo C implementados con valores de retorno inusuales, normalmente distintos de cero. Otro método de control de excepciones en este tipo de lenguajes es mediante la bifurcación forzada, por ejemplo el uso de goto en C aunque este tipo de control de excepciones generan un código más oscuro.

Actualmente en los lenguajes de programación modernos se tiende a incluir funcionalidades de manejo de exepciones directamente en el lenguaje, lo que provee un mecanismo más estructurado.

Según el retraso en la detección del error las excepciones se provocan de forma síncrona o asíncrona, la excepción síncrona se genera como respuesta a un bloque de código, la excepción asíncrona se genera un tiempo despues de que ocurra la operación que da lugar a la aparición del error.

Existen cuatro tipos de excepciones:

Detectada por el entorno y generada síncronamente, por ejemplo una división por cero.
Detectada por la aplicación y generada síncronamente, por ejemplo un fallo en un aserto.
Detectada por el entorno y generada asíncronamente, por ejemplo un fallo de alimentación o un mecanismo de monitorización vital.
Detectada por la aplicación y generada asíncronamente, por ejemplo cuando un proceso verifica una condición que ocasionará que un proceso no cumpla los plazos o no termine correctamente.

Existen diferentes formas de declarar las excepciones síncronas:

Mediante un nombre constante que necesita ser declarado explícitamente.
Mediante un objeto de cierto tipo que podrá o no ser declarado explícitamente.

Ada precisa que las excepciones se declaren como constantes, por ejemplo las excepciones que puede generar el entorno de ejecución se declaran en el paquete Standard.

package Standard is
....
Constraint_Error : exception;
Program_Error : exception;
Storage_Error : exception;
Tasking_Error : exception;
...
end Standard

Java y C++ dan una visión de las excepciones más orientada al objeto. En java las excepciones son instancias de una subclase de la clase Throwable y podran ser lanzadas tanto por el sistema de ejecución como por la aplicación. En C++ se pueden lanzar excepciones de cualquier tipo de objeto sin declararlas previamente.

Se considera que un bloque esta vigilado (guarded) cuando se ha definido un manejador de excepciones para el, por ejemplo en Java se considerará vigilado el bloque en una estructura try ... catch. Al definir los bloques podemos incurrir en un problema de granularidad inadecuada cuando el bloque es demasiado grande y no podemos definir en que instrucciones se produce la excepción. Una solución a este problema es disminuir el tamaño del bloque y/o anidarlo. Otra alternativa es crear procedimientos con manejadores para cada uno de los bloques anidados. La mejor aproximación es permitir el paso de parametros junto a las excepciones.

Propagación de excepciones¶

Cuando no hay un manejador de excepciones en un bloque de código y se produce una excepción hay dos formas de proceder:

Entender la ausencia de manejador como un error de programación y notificarlo en tiempo de compilación.
La segunda vía es buscar manejadores en el pasado de la cadena de invocación en tiempo de ejecución, esto se conoce como propagación de excepciones.

Modelos¶

Existen varios modelos de excepción:

Modelo de continuación, en el caso de que el invocador sea capaz de manejar la excepción propagada por el proceso invocado, este aplicará las acciones necesarias y continuará con su ejecución.
Modelo de terminación, cuando el control de la excepción no se devuelve al invocador no existen acciones de manejo que termina la ejecución del proceso.
Modelos híbridos, el manejador es el que decide si continuar con la ejecución del proceso o terminar la ejecución