열두번째날 [예외처리]

목차

1. 예외와 예외 클래스

2. 실행 예외

3. 예외 처리 코드

4. 예외 종류에 따른 처리 코드

5. 자동 리소스 닫기

6. 예외 처리 떠넘기기

7. 사용자 정의 예외와 예외 발생

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예외 처리 목적: 컴파일이 잘못되더라도 프로그램의 종료를 막는 것 

 

[1] 예외와 예외 클래스

* 오류의 종류

- 에러

• 하드웨어의 잘못된 동작 또는 고장으로 인한 오류
• 에러가 발생되면 프로그램 종료
• 정상 실행 상태로 돌아갈 수 없음
• 프로그래머가 해결할 수 없음

- 예외

• 사용자의 잘못된 조작 또는 개발자의 잘못된 코딩으로 인한 오류
• 예외가 발생되면 프로그램 종료
• 예외 처리 추가하면 정상 실행 상태로 돌아갈 수 있음
• 프로그램 안에서 발생하는 것들, 프로그래머가 해결할 수 있음

 

* 예외의 종류

- 일반(컴파일 체크) 예외 (Exception) : 예외 처리 코드 없으면 컴파일 오류 발생

- 실행 예외 (Runtime Exception) : 예외 처리 코드를 생략하더라도 컴파일이 되는 예외, 경험으로 예외 처리 코드 작성 필요함

 

* 예외 클래스

https://docs.oracle.com/en/java/javase/11/docs/api/java.base/java/lang/package-summary.html

java.lang (Java SE 11 & JDK 11 )

- Exception Summary에 많은 예외들이 있음

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[2] 실행 예외 (Runtime Exception)

* 실행 예외 : 개발자가 실행 예외에 대해 예외 처리 코드를 넣지 않을 경우, 해당 예외가 발생하면 프로그램은 즉시 종료됨

 

* NullPointerException

- 객체 참조가 없는 상태 : null 값을 갖는 참조 변수로 객체 접근 연산자인 점(.)을 사용했을 때 발생

- 객체가 없는 상태에서 객체를 사용하려 했기에 예외 발생

- data 변수는 null 값을 가지고 있기 때문에, String 객체를 참조하고 있지 않음 ➡️ String 객체의 toString() 메소드를 호출하려하니까 "NullPointerException" 발생함

 

* ArrayIndexOutofBoundsException

- 배열에서 인덱스 범위를 초과하여 사용할 경우 발생

- 길이가 3인 int[] arr = new int[3] 배열을 선언 ➡️ arr[0] ~ arr[2]까지 사용 가능 ➡️ arr[3]을 사용하면 인덱스 범위 초과함

- args에 맞는 두개의 실행 매개값을 주지 않았기 때문에 args 배열은 아무것도 없음 ➡️ args[0], args[1]을 사용하려고 하니까 예외 발생함

 

* NumberFormatException

- 문자열을 숫자로 변환하는 방법

반환 타입	메소드명(매개변수)	설명
int	Integer.parseInt(String s)	주어진 문자열을 정수로 변환해서 리턴
double	Double.parseDouble(String s)	주어진 문자열을 실수로 변환해서 리턴

- NumberFormatException은 숫자로 변환될 수 없는 문자 자체를 숫자로 변환하려고 할 때 발생하는 예외

- data1변수인 "100" 문자열은 숫자로 변환이 가능하기 때문에 정상적으로 실행

- data2변수인 "a100" 문자열은 숫자로 변환할 수 없기 때문에 NumberFormatException이 발생함

public class NumberFormatException{
    public static void main(String[] args){
        String data1 = "100";
        String data2 = "a100";

        int value1 = Integer.parseInt(data1);
        int value2 = Integer.parseInt(data2);

        int result = value1 + value2;
        System.out.println(data1 + "+" + data2 + "=" + result);
    }
}

 

* ClassCastException

- 타입 변환 : 상위클래스 ↔️ 하위클래스 / 구현클래스 ↔️ 인터페이스 간에 발생

- 이러한 관계가 아닌데 억지로 타입 변환을 시도할 경우 ClassCastException이 발생함

- Animal 타입 변수에 대입된 객체가 Dog 이므로, 다시 Dog 타입으로 변환하는 것은 아무런 문제가 없음

그러나 대입된 객체(Dog)가 아닌 다른 클래스 타입(Cat)으로 타입 변환했기 때문에 예외가 발생. 

- 타입 변환 전에 타입 변환이 가능한지 instanceof 연산자로 확인하는 것이 좋음

Animal animal = new Dog();
if(animal instanceof Dog){
    Dog dog = (Dog) animal;
} else if(animal instanceof Cat){
    Cat cat = (Cat) animal;
}

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[3] 예외 처리 코드

* 예외 발생 시 프로그램의 종료를 막고, 정상 실행을 유지할 수 있도록 처리함

- 일반 예외 : 반드시 작성해야 컴파일 가능

- 실행 예외 : 컴파일러가 체크해주지 않으며 개발자 경험에 의해 작성함

 

*try - catch - finally 

- try{} : 예외 발생 가능 코드가 위치함

- catch(예외클래스 e) : try 블록 코드에서 예외가 발생하면 즉시 실행을 멈추고 catch 블록으로 이동하여 예외 처리 코드 실행

- finally{} : 옵션으로 생략 가능. 예외 발생 여부와 상관 없이 항상 실행할 내용이 있을 경우에만 작성하면 됨

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[4] 예외 종류에 따른 처리 코드

* 다중 catch 

- 다양한 종류의 예외가 발생할 때, 예외별로 처리 코드를 다르게 하기 위해 여러개의 catch 블록을 작성한다.

- 여러개의 catch 블록이 있더라도, 하나의 catch 블록만 실행됨 : 하나의 예외가 발생하면 즉시 실행을 멈추고 해당 catch 블록으로 이동

 

* catch 순서

- 자식 클래스를 위에서부터 나열한 후, 상위 클래스를 아래쪽에 위치해야 함

- Exception은 부모 예외 클래스

- catch블록은 위에서부터 차례대로 검색됨 : 상위 클래스가 위에 있다면, 아래 자식 클래스는 실행되지 않음.

- 하위 예외는 상위 예외를 상속했기 때문

 

* 멀티 catch

- 하나의 catch 블록에서 여러 개의 예외를 처리할 수 있도록 멀티(multi) catch 기능을 추가함

- catch 괄호 () 안에 동일하게 처리하고 싶은 예외를 | 로 연결하면 됨

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[5] 자동 리소스 닫기

* try - with - resources

- resources : 데이터를 읽고 쓰는 객체 

- 예외 발생 여부와 상관 없음

-사용했던 리소스 객체의 close() 메소드 호출해 리소스 닫음

- FileInputStream 객체 : 파일의 데이터를 읽음

- FileOutputStream 객체 : 파일에 쓰는 리소스 객체

- 리소스 객체

• 각종 입출력스트림, 서버소켓, 소켓, 각종 채널
• java.long.AutoCloseable 인터페이스 구현하고 있어야 함

- close()를 명시적으로 호출한 곳은 없음 : try 블록이 정상적으로 실행 완료, 혹은 예외가 발생하면 close() 메소드 호출

 

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[6] 예외 떠넘기기 

* throws

- 메소드 선언부 끝에 작성함

리턴타입 메소드명(매개변수,...) throws 예외클래스1, 예외클래스2, ...{
}

리턴타입 메소드명(매개변수, ...) throws Exception{
}

- 예외 종류별로 throws뒤에 나열하는 것이 일반적이지만, throws Exception으로 모든 예외를 간단히 떠넘길 수 있음

- 메소드에서 처리하지 않은 예외를 호출한 곳으로 떠넘기는 역할

- 클래스 내에서 예외가 있는 메소드 블럭을 처리하지 않고, 메소드를 가져다 쓰는 곳에서 알아서 처리하게 만드는 것

- main() 메소드에서도 throws 키워드를 사용해서 예외를 떠넘길 수 있음 ➡️ JVM이 최종적으로 예외 처리 

- JVM은 예외 내용을 콘솔에 출력하는 것으로 예외 처리를 함

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[7] 사용자 정의 예외와 예외 발생

* 사용자 정의 예외 클래스 선언

- 자바 표준 API에서 제공하지 않는 예외

- 애플리케이션 서비스와 관련된 예외 ex) 잔고부족, 계좌이체실패, 회원가입실패 ...

public class [  ]Exception extends [Exception|RuntimeException]{
    public [  ]Exception() { }
    [  ]Exception(String message) {super(message);}
}

 

* 예외 발생시키기 : 코드에서 예외 발생시키는 법

- 예외 객체 생성 시, 기본 생성자 또는 예외 메시지를 갖는 생성자 중 어떤 것을 사용해도 됨

- 예외 발생 코드를 가지고 있는 메소드는 내부에서 try-catch 블록으로 예외 처리할 수 있지만,

- 대부분은 자신을 호출한 곳에서 예외 처리하도록 throws 키워드로 예외 떠넘김

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[8] 예외 정보 얻기

* getMessage() : 예외가 가지고 있는 Message 얻기.

- 예외 발생시킬 때 생성자 매개값으로 사용한 메시지 리턴

- 원인을 세분화하기 위해 예외 코드를 포함함

- catch() 절에서 활용

 

* printStackTrace()

- 예외 발생 코드를 추적해서 모두 콘솔에 출력함

- 프로그램 테스트하면서 오류를 찾을 때 유용하게 활용