Crystal Programming. Введение на основе проекта в создание эффективных, безопасных и читаемых веб-приложений и приложений CLI - Джордж Дитрих

Давайте посмотрим на простой пример. Предположим, вы хотите создать класс, который содержит значение в одной из переменных экземпляра, но это значение может быть любого типа. Давайте посмотрим, как мы можем это сделать:

class Holder(T)

    def initialize(@value : T)

    end

    def get

        @value

    end

    def set(new_value : T)

        @value = new_value

    end

end

Общие параметры, по соглашению, представляют собой одиночные заглавные буквы — в данном случае T. В этом примере Holder является универсальным классом, а Holder(Int32) будет универсальным экземпляром этого класса: обычным классом, который может создавать объекты. Переменная экземпляра @value имеет тип T, независимо от того, какое T будет позже. Вот как можно использовать этот класс:

num = Holder(Int32).new(10)

num.set 40

p num.get # Prints 40.

В этом примере мы создаем новый экземпляр класса Holder(Int32). Это как если бы у вас был абстрактный класс Holder и наследуемый от него класс Holder_Int32, созданный по требованию для T=Int32. Объект можно использовать как любой другой. Методы вызываются и взаимодействуют с переменной экземпляра @value.

Обратите внимание, что в этих случаях тип T не обязательно указывать явно. Поскольку метод инициализации принимает аргумент типа T, общий параметр можно вывести из использования. Давайте создадим Holder(String):

str = Holder.new("Hello")

p str.get # Prints "Hello".

Здесь T считается строкой, поскольку Holder.new вызывается с аргументом строкового типа.

Классы-контейнеры из стандартной библиотеки являются универсальными классами, как и определенный нами класс Holder. Некоторые примеры: Array(T), Set(T) и Hash(K, V). Вы можете поиграть с созданием собственных классов контейнеров, используя дженерики.

Далее давайте узнаем, как вызывать и обрабатывать исключения.

Исключения

Существует множество способов, по которым код может сбоить. Некоторые сбои обнаруживаются во время анализа, например, невыполненный метод или нулевое значение в переменной, которое не должно содержать nil. Некоторые другие сбои происходят во время выполнения программы и описываются специальными объектами: исключениями. Исключение представляет собой сбой на "счастливом пути" и содержит точное местоположение, в котором была обнаружена ошибка, а также подробные сведения для ее понимания.

Исключение может быть вызвано в любой момент с помощью метода верхнего уровня raise. Этот метод ничего не вернет; вместо этого он начнет выполнять обратные вызовы всех методов, как если бы все они имели неявный возврат. Если ничто не фиксирует исключение выше в цепочке методов, программа завершит работу, и пользователю будут представлены подробные сведения об исключении. Приятным аспектом возникновения исключения является то, что оно не должно останавливать выполнение программы; вместо этого его можно перехватить и обработать, возобновив нормальное выполнение.

Давайте рассмотрим пример:

def half(num : Int)

    if num.odd?

      raise "The number #{num} isn't even"

    end

    num // 2

end

p half(4) # => 2

p half(5) # Unhandled exception: The number 5 isn't even (Exception)

p half(6) # This won't execute as we have aborted the program.

В предыдущем фрагменте мы определили метод half, который возвращает половину заданного целого числа, но только для четных чисел. Если задано нечетное число, это вызовет исключение. В этой программе нет ничего, что могло бы перехватить и обработать это исключение, поэтому программа завершит работу с сообщением о необработанном исключении.

Обратите внимание, что raise "описание ошибки" – это то же самое, что raise Exception. new("описание ошибки"), поэтому будет создан объект exception. Exception - это класс, единственная особенность которого заключается в том, что метод raise принимает только его объекты.

Чтобы показать разницу между ошибками во время компиляции и во время выполнения, попробуйте добавить p half("привет") к предыдущему примеру. Теперь это недопустимая программа (из-за несоответствия типов), и она даже не собирается, поэтому не может быть запущена. Ошибки во время выполнения обнаруживаются и сообщаются только во время выполнения программы.

Исключения могут быть зафиксированы и обработаны с помощью ключевого слова rescue. Оно чаще используется в выражениях begin и end, но может использоваться непосредственно в телах методов или блоков. Вот пример:

begin

    p half(3)

rescue

    puts "can't compute half of 3!"

end

Если внутри выражения begin возникнет какое-либо исключение, независимо от того, насколько глубоко оно находится в цепочке вызовов метода, это исключение будет восстановлено в коде rescue. Удобно иметь возможность обрабатывать все виды исключений за один раз, но вы также можете получить доступ к тому, что это за исключение, указав переменную:

begin

    p half(3)

rescue error

    puts "can't compute half of 3 because of #{error}"

end

Здесь мы зафиксировали объект exception и можем его проверить. Мы могли бы даже вызвать его снова, используя raise error. Та же концепция может быть применена к телам методов:

def half?(num)

    half(num)

rescue

    nil

end

p half? 2 # => 1

p half? 3 # => nil

p half? 4 # => 2

В этом примере у нас есть версия метода half, которая называется half?. Этот метод возвращает объединение Int32 | Nil, в зависимости от введенного номера.

Наконец, ключевое слово rescue также можно использовать встроенно, чтобы защитить одну строку кода от любого исключения и заменить ее значение. Метод half? можно реализовать следующим образом:

def half?(num)

    half(num) rescue nil

end

В реальном мире обычной практикой является пойти наоборот и сначала реализовать метод, который возвращает nil в неудачном пути, а затем создать вариант, который вызывает исключение поверх первой реализации.

Стандартная библиотека содержит множество типов предопределенных исключений, таких как DivisionByZeroError, IndexError и JSON::Error. Каждый из них представляет различные типы ошибок. Это простые классы, которые наследуются от класса Exception.

Пользовательские исключения

Поскольку исключения - это обычные объекты, а Exception - это класс, вы можете определять новые типы исключений, наследуя от них. Давайте посмотрим на это на практике:

class OddNumberError