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예외 처리

목표

자바의 예외 처리에 대해 학습하세요.

학습할 것 (필수)

  • 자바에서 예외 처리 방법 (try, catch, throw, throws, finally)
  • 자바가 제공하는 예외 계층 구조
  • Exception과 Error의 차이는?
  • RuntimeException과 RE가 아닌 것의 차이는?
  • 커스텀한 예외 만드는 방법

예외 처리

예외란?

예외 처리란? 프로그램 실행도중 문제가 일어났을 때 진행중인 것을 중단하고 다른 처리를 하는 것을 말한다.

자바에서 예외 처리 방법 (try, catch, throw, throws, finally)

try-catch-finally

Java에서 예외를 처리하는 대표적인 구문으로 아래와 같이 사용할 수 있다.

try {
	// 정상적으로 실행할 코드
    // 하나 이상의 예외를 발생시킬 수 있는 코드
} catch (Exception error1) {
	// try 블록에 감싸진 코드에서 예외가 발생했을 때, 예외를 처리할 코드
    // 예외처리 1
} catch (Excpetion error2) {
    // 예외처리 2
} finally {
	// try 혹은 catch 블록 실행 후, 실행할 코드
    // finally 블록은 생략이 가능하며 메모리 해제, DB 연결 해제 등에 사용된다.
}

catch 블록은 여러개 사용할 수 있는데 그 중 매개변수가 일치하는 단 하나의 catch 블록만 수행한다. 이 때문에 예외처리를 할 때, 예외에 대한 우선순위를 정하고, 작은 단위의 예외부터 큰 단위의 예외 처리를 해주는 것이 좋다.

try {
	String str = null;
	boolean result = str.equals(""); // NullPointerException 발생
	System.out.println(result);
} catch (NullPointerException e) {
	System.out.println("NullPointerException 처리");
} catch (Exception e) {
    // Exception 클래스는 모든 Exception 클래스의 부모 클래스이다.
    // 따라서, 모든 에러를 매개변수로 받을 수 있다.
	System.out.println("모든 Exception 처리");
} finally {
	System.out.println("finally 블록 실행");
}

/* 결과
	NullPointerException 처리
	finally 블록 실행
*/

try 블록에서 예외가 발생하면 catch 블록의 매개변수로 선언된 Exception 클래스를 instanceof 연산자를 이용하여 검사하고 검사 결과가 true인 catch 블록을 만날 때까지 검사한다.

예외가 발생했을 때 아래 메소드를 통해 예외에 대한 정보를 가져올 수 있다.

  • getMessage() : 발생한 예외 클래스의 객체에 저장된 메세지를 얻을 수 있다.
  • printStackTrace() : 예외 발생 당시 호출스택(Call Stack)에 있었던 메소드의 정보와 예외 메세지를 화면에 출력한다.

멀티 catch 블록

Java 7부터 여러 catch 블록을 |을 통해 하나의 catch 블록으로 합칠 수 있으며 아래와 같이 사용할 수 있다.

try {
	...
} catch (ExceptionA | ExceptionB e) {
	e.printStackTrace();
}

묶을 수 있는 예외 클래스의 개수에 제한이 없으며, 만약 묶인 예외 클래스의 관계가 부모-자식의 관계이면 컴파일 에러가 발생한다.

try-with-resources문

Java 7부터 지원하는 try-catch의 변형문으로 자동으로 자원을 반환하고자 할 때 사용한다.

해당 구문을 사용하면 finally 블록을 사용하여 메모리 및 DB 연결 등을 해제하지 않고 (close() 호출), 아래와 같이 사용할 수 있다.

try (FileInputStream fis = new FileInputStream("")){
	...
} catch (IOException e) {
	// 예외처리
}

try 블록의 매개변수로 생성되는 객체를 예외 발생 여부에 상관없이 JVM에서 자동으로 자원 해제 작업(close() 호출)을 수행한다.

Java 9부터는 try 블록의 매개변수로 객체 선언보다는 생성된 객체를 넣어줄 수 있도록 변경되었다.

FileInputStream fis = new FileInputStream("");
try (fis) {
    ...
} catch (Exception e) {
    // 예외처리
}

throw

특정 상황에서 강제로 예외를 발생시킬 때 사용하는 키워드로 사용 방법은 아래와 같다.

throw new RuntimeException(); // 예외를 발생시키고 싶은 부분에 작성

예외를 발생시키기 위해서는 Exception 객체를 생성해주어야하기 때문에 new 키워드와 함께 사용한다.

try {
	System.out.println("try 블록");
	throw new RuntimeException("RuntimeExcpetion 발생"); // 강제로 예외 발생
} catch (NullPointerException e) {
	System.out.println("NullPointerException 처리");
    e.getMessage();
} catch (RuntimeException e) {
	System.out.println("RuntimeException 처리");
}

/* 결과
	try 블록
	RuntimeException 처리
	RuntimeExcpetion 발생
*/

throws

예외를 상위계층(해당 메소드를 호출한 부분)으로 던져서 상위계층에서 예외를 처리해주는 방식으로 아래와 같이 사용할 수 있다.

public void testMethod throws Exception() {
	System.out.println("testMethod 실행");
	throw new RuntimeException("testMethod에서 Exception 발생"); // testMethod를 호출한 곳으로 예외 던짐
}

public void main(String[] args) {
	try {
		testMethod(); // 메소드 내부에서 던져진 예외 발생
	} catch (Exception e) {
		System.out.println(e.getMessage());
	}
}

/* 결과
	testMethod 실행
	testMethod에서 Exception 발생
*/

main 메소드에서 throws를 할 경우, JVM의 예외처리기로 예외 처리의 책임이 떠넘겨진다. 이 때 JVM은 에러가 발생했기 때문에 프로그램을 강제 종료한다.


자바가 제공하는 예외 계층 구조

자바에서 예외 계층 구조는 아래 그림과 같다.

image

모든 예외의 최고 조상은 Exception 클래스이며, RuntimeException 클래스를 상속받느냐에 따라 CheckedException과 Unchecked Exception으로 나뉜다.


Exception과 Error의 차이는?

Exception과 Error는 자바 실행 시 발생할 수 있는 프로그램 오류를 말한다.

  • Error(에러)

    메모리 부족, 스택오버플로우와 같은 복구할 수 없는 심각한 수준의 오류를 뜻한다.

    시스템에 비정상적인 상황이 발생한 경우로 개발자가 직접적으로 대처할 방법이 없는 문제들을 의미한다. (System Level의 문제)

  • Exception(예외)

    개발자의 실수로 발생된 오류로 개발자가 대처할 수 있는 오류를 뜻한다. (Application Level의 문제)


RuntimeException과 RE가 아닌 것의 차이는?

Exception의 종류에는 RuntimeException 클래스 상속 여부에 따라 Checked Exception과 Unchecked Exception으로 나눌 수 있다.

  • Checked Exception : 사용자의 실수와 같은 외적인 요인에 의해 발생하는 예외
  • Unchecked Exception : 개발자의 실수로 발생하는 예외

각 Exception의 특징은 아래와 같다.

image

Ref : https://www.nextree.co.kr/p3239/


커스텀한 예외 만드는 방법

자바의 모든 Exception 클래스는 Exception 클래스를 상속받은 자식 클래스이다.

따라서, 커스텀한 예외를 만들기 위해서는 Exception 클래스를 상속받은 클래스를 만들어 사용하면된다.

class TestException extends Exception {
	TestException(String msg) {
		super(msg); // getMessage로 불러낼 예외 메세지를 담음
	}
}

커스텀 예외 객체를 만들면 throw 키워드로 예외를 생성할 수 있다.

throw new TestException();

기존은 Exception을 상속받아서 Checked Exception으로 많이 작성하였으나, 요즘은 예외처리를 선택적으로 할 수 있또록 RuntimeException을 상속받아 Unchecked Exception을 자성하는 쪽으로 바뀌어가고 있따고 한다.

참고 자료

https://yadon079.github.io/2021/java%20study%20halle/week-09

https://blog.naver.com/swoh1227/222203699618