Bài giảng Ngôn ngữ lập trình nâng cao - Bài 4.2: Ngoại lệ - Nguyễn Xuân Hùng

Slide 1 of 21Ver. 1.0 Object-Oriented Programming Using C# NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH NÂNG CAO Slide 2 of 21Ver. 1.0 Object-Oriented Programming Using C# Trong mục này, chúng ta sẽ học: Xử lý ngoại lệ Thực thi ngoại lệ người dùng định nghĩa Thực thi luồng (threads) Mục tiêu Slide 3 of 21Ver. 1.0 Object-Oriented Programming Using C# Một vài dẫn xuất trong lớp System.Exception Nhắc lại Lớp Exception Miêu tả System.IO.IOException Xử lý lỗi I/O System.IndexOutOfRangeException Xử lý lỗi sinh ra khi một phương thức liên quan tới các thành phần của mảng mà vượt quá phạm vi của nó System.NullReferenceException Xử lý lỗi sinh ra trong quá trình xứ lý đối tượng rỗng (null) System.DivideByZeroException Xử lý lỗi sinh ra trong quá trình xử lý phép chia cho 0 System.InvalidCastException Xử lý lỗi sinh ra trong quá trình ép kiểu System.OutOfMemoryException Xử lý khởi tạo bộ nhớ cho ứng dụng bị lỗi System.ArithmeticException Xử lý lỗi sinh ra trong các phép toán số học, ép kiểu và chuyển kiểu. System.InvalidCastException Xử lý lỗi khi ép kiểu lỗi System.ArgumentNullException Xử lý khi tham số có giá trị rỗng System.Data.DataException Xử lý lỗi khi sử dụng thành phần ADO.NET Slide 4 of 21Ver. 1.0 Object-Oriented Programming Using C# Xử lý ngoại lệ Trong xử lý ngoại lệ, một ứng dụng được chia thành các khối mã. Một khối chỉ ra khả năng phát sinh lỗi trong nhiều xử lý ngoại lệ. Xử lý ngoại lệ sinh ra một cấu trúc điều khiển và cách thức chuẩn trong việc xử lý lỗi mức hệ thống và mức ứng dụng. Khối xử lý ngoại lệ có thể được thực thi sử dụng từ khóa: try catch finally Chúng ta cùng tìm hiểu chi tiết về các từ khóa. Slide 5 of 21Ver. 1.0 Object-Oriented Programming Using C# Xử lý ngoại lệ (tiếp) Khối try: Khối try bao quanh câu lệnh có thể phát sinh một ngoại lệ. Cú pháp khối try như sau: try { //Các câu lệnh có thể phát sinh ngoại lệ } Khối try quản lý các câu lệnh bên trong nó và định nghĩa phạm vi xử lý ngoại lệ liên quan tới nó. Khối try phải có ít nhất một khối catch. Slide 6 of 21Ver. 1.0 Object-Oriented Programming Using C# Xử lý ngoại lệ (tiếp) Khối catch: Câu lệnh catch của khối catch đưa ra một đối tượng của lớp ngoại lệ như một tham số, trong đó nó đề cập tới ngoại lệ phát sinh. Chúng ta có thể xử lý ngoại lệ liên quan tới khối try bằng cách cung cấp một hoặc nhiều khối xử lý catch, ngay sau khối try: try { //các câu lệnh có thể gây ra ngoại lệ } catch () { //Mã xử lý lỗi } Slide 7 of 21Ver. 1.0 Object-Oriented Programming Using C# Xử lý ngoại lệ (tiếp) Khối finally: Khối finally được sử dụng để xử lý một tập câu lệnh trong đó một ngoại lệ được đưa ra hoặc không: try { //Câu lệnh có thể gây ra ngoại lệ } catch () { //Mã xử lý lỗi } finally { //Câu lệnh phải được xử lý. } Slide 8 of 21Ver. 1.0 Object-Oriented Programming Using C# Vấn đề đưa ra: Duy đang làm việc trong một dự án trong đó anh phải tính toán tổng giá trị của mảng số nguyên. Duy cần xử lý ngoại lệ có thể xảy ra khi anh ấy làm việc với mảng. Nếu bất kỳ điều kiện ngoại lệ xảy ra khi Duy thực thi chương trình, ứng dụng cần hiển thị thông tin về ngoại lệ tương ứng. Hãy giúp Duy xử lý các ngoại lệ này. Ví dụ: Xử lý ngoại lệ cho mảng Slide 9 of 21Ver. 1.0 Object-Oriented Programming Using C# Vấn đề đưa ra: Hoàng đang làm việc trong một dự án của công ty FPT Software, trong đó anh phải viết chương trình tìm kiếm thông tin nhân viên dựa vào mã nhân viên của họ. Hoàng cần xử lý ngoại lệ khi không tìm thấy nhân viên tương ứng. Hãy giúp Hoàng xử lý các ngoại lệ này. Ví dụ: Quản lý sinh viên Slide 10 of 21Ver. 1.0 Object-Oriented Programming Using C# Thực thi ngoại lệ người dùng định nghĩa Trong C#, chúng ta có thể tạo các lớp ngoại lệ riêng. Những ngoại lệ như vậy được biết tới như là ngoại lê người dùng định nghĩa. Lớp Exception là lớp cơ sở cho tất cả ngoại lệ trong C#. Ngoại lệ người dùng định nghĩa phải được kế thừa hoặc từ lớp ngoại lệ hoặc từ lớp kề thừa chuẩn. Slide 11 of 21Ver. 1.0 Object-Oriented Programming Using C# Thực thi ngoại lệ người dùng định nghĩa (tiếp) Các lớp ngoại lệ người dùng định nghĩa được dẫn xuất từ lớp ApplicationException. Để thực thi ngoại lệ người dung định nghĩa, chúng ta cần: Phát sinh ngoại lệ: Chúng ta có thể sử dụng câu lệnh throw để phát sinh các ngoại lệ. Ném (Throw) một đối tượng: Chúng ta có thể ném một đối tượng nếu đối tượng hoặc là trực tiếp hoặc là dẫn xuất gián tiếp từ System.Exception. Chúng ta có thể sử dụng câu lệnh throw trong khối catch để ném một đối tượng như đoạn mã sau: catch(Exception caught) { . . . throw caught } Slide 12 of 21Ver. 1.0 Object-Oriented Programming Using C# Một thread được định nghĩa như quá trình xử lý một chương trình. Chúng ta có thể định nghĩa một luồng duy nhất để điều khiển trong chương trình, sử dụng thread. Threads được sử dụng để chạy các ứng dụng thực thi tính toán lớn và phức tạp. Quá trình được xử lý sử dụng một thread được biết đến là quá trình thread đơn (single-threaded) trong đó quá trình một thể hiện chương trình đang chạy. Ứng dụng single-threaded chỉ thực thi một ứng dụng tại một thời điểm. Chúng ta phải đợi một nhiệm vụ hoàn thành trước khi thực thi nhiệm vụ khác. Thực thi luồng (Threads) Slide 13 of 21Ver. 1.0 Object-Oriented Programming Using C# Hình sau miêu tả quá trình xử lý của single-threaded. Để xử lý nhiều hơn một nhiệm vụ cùng một thời điểm, chúng ta có thể tạo nhiều threads trong một chương trình. Quá trình tạo hai hoặc nhiều threads được gọi là đa luồng (multithreaded). Thực thi luồng (Threads) Slide 14 of 21Ver. 1.0 Object-Oriented Programming Using C# Thực thi luồng (Threads) Hình sau miêu tả quá trình xử lý multithreaded. Slide 15 of 21Ver. 1.0 Object-Oriented Programming Using C# Mô hình thread trong C# Trong hệ thống single-threaded, một phương pháp được gọi là vòng lặp sự kiện với polling được sử dụng. Polling là quá trình một sự kiện được xử lý trong một thời điểm. Trong vòng lặp sự kiện với phương pháp polling, một thread đơn chạy trong một vòng lặp vô hạn cho tới khi hoạt động của nó được hoàn thành. Trong ứng dụng single-threaded nếu thread được tạm dừng (suspend) trong quá trình xử lý, toàn bộ chương trình dừng việc xử lý. Trong multithreading, Thời gian mà thread đợi để dành thời gian cho CPU có thể thực thi cho nhiệm vụ khác. Slide 16 of 21Ver. 1.0 Object-Oriented Programming Using C# Mô hình thread trong C# Trong C#, chúng ta sẽ sử dụng lớp Thread để làm việc với thread. Lớp System.Threading.Thread được sử dụng để xây dựng và truy cập các thread riêng trong ứng dụng multithreaded. Slide 17 of 21Ver. 1.0 Object-Oriented Programming Using C# Main Thread Main thread được tạo tự động khi bắt đầu xử lý chương trình C#. Threads which được tạo duy nhất sử dụng lớp Thread được gọi là thread con, trong đó main thread được gọi là thread cha hoặc thread chính. Chúng ta có thể truy cập thread sử dụng thuộc tính CurrentThread của lớp Thread. Slide 18 of 21Ver. 1.0 Object-Oriented Programming Using C# Trong C#, chúng ta tạo thread bằng cách tạo một đối tượng kiểu Thread, đưa ra một hàm tạo tham chiếu tới ThreadStart, và gọi phương thức Start() của thread mới. Thread mới bắt đầu xử lý không đồng bộ với một lời gọi phương thức của thread. Có đa dạng phương thức của lớp Thread. Sử dụng những phương thức này, chúng ta có thể điều kiểm việc xử lý thread. Một vài phương thức là: Start(): Bắt đầu thread. Sleep(): Tạp dừng thread trong một khoảng thời gian. Abort(): Kết thúc thread. Suspend(): Đình chỉ một thread. Nếu thread đó đã thực sự bình đình chỉ nó không có tác dụng. Resume(): Phục hồi thread đã bị đình chỉ. Làm việc với Threads Slide 19 of 21Ver. 1.0 Object-Oriented Programming Using C# Chúng ta có thể tạo thread bằng cách mở rộng lớp Thread. Lớp thread mở rộng gọi phương thức Start() để bắt đầu xử lý thread con. Ví dụ sau để tạo một thread: ThreadStart ChildRef = new ThreadStart(ChildThreadCall); Thread ChildThread = new Thread(ChildRef); ChildThread.Start(); Tạo Threads Slide 20 of 21Ver. 1.0 Object-Oriented Programming Using C# Quản lý Threads Có nhiều nhiệm vụ chúng ta cần phải thực thi để quản lý hoạt động hoặc vòng đời của thread. Chúng ta có thể quản lý tất cả các nhiệm vụ sử dụng đa dạng phương thức sẵn có trong lớp Thread. Phương thức tĩnh Thread.Sleep() gọi phương thức tĩnh CurrentThread, sau đó tạm dừng thread trong khoảng thời gian định chỉ định. Slide 21 of 21Ver. 1.0 Object-Oriented Programming Using C# Hủy Threads Nếu thread yêu cầu hủy bỏ, phương thức Thread.Abort() cho phép chúng ta thực thi nhiệm vụ này. Bỏ qua thread đang chạy bằng cách ném một ngoại lệ ThreadAbortException. Ngoại lệ này không thể bắt. Nếu khối finally được trình bày trong phương thức, khi chạy sẽ gửi điều khiển tới nó. Slide 22 of 21Ver. 1.0 Object-Oriented Programming Using C# Trong mục này, chúng ta đã học: Xử lý ngoại lệ được thực thi với các từ khóa sau: try catch finally Xử lý ngoại lệ cung cấp một cấu trúc và cách thức xử lý đồng bộ các lỗi mức hệ thống và mức ứng dụng. Xử lý ngoại lệ là quá trình cung cấp một cách thức thay thế để xử lý khi một ứng dụng không thể xử lý theo cách mong muốn. Ngoài ra để xử lý ngoại lệ người dung định nghĩa, người sử dụng có thể tạo cá ngoại lệ riêng bằng cách dẫn xuất lớp ngoại lệ từ lớp ApplicationException. Tổng kết Slide 23 of 21Ver. 1.0 Object-Oriented Programming Using C# Chúng ta chỉ có thể ném một đối tượng nếu các kiểu đối tượng hoặc dẫn xuất trực tiếp hoặc gián tiếp từ System.Exception. Chúng ta có thể sử dụng câu lệnh throw để phát sinh một ngoại lệ riêng. Một thread được định nghĩa như một phần xử lý của chương trình. Tuần tự câu lệnh được xử lý để định nghĩa một luồng điều khiển duy nhất. Một chương trình tạo hai hoặc nhiều thread được gọi là chương trình đa luồng (multithreaded). Lớp System.Threading được sử dụng để xây dựng và truy cập các thread riêng trong ứng dụng multithreaded. Tổng kết (tiếp)