예외처리

에러(Error)와 예외(Exception)

예외는 프로그램이 예상하고 복구할 수 있는 요인으로 인해 발생하는 반면, 에러는 일반적으로 프로그램이 제어할 수 없는 심각한 문제를 나타냅니다.

Exception의 2가지 종류

예외는 Checked Exception, Unchecked Exception 2가지로 나뉩니다.

Checked Exception: Checked Exception은 컴파일러에서 프로그래머가 명시적으로 처리하도록 요구하는 예외입니다. 이러한 예외는 컴파일 시점에서 확인되며, try-catch 블록을 사용하여 예외를 처리하거나 throws 키워드를 사용하여 예외를 떠넘깁니다. 예로는 IOException, SQLException, ClassNotFoundException 등이 있습니다.

Unchecked Exception: Unchecked Exception은 명시적으로 처리하지 않아도 되는 예외입니다. 일반적으로 프로그래밍 오류나 예상치 못한 상황으로 인해 발생하며 프로그램 실행 중에 발생합니다. 예로는 NullPointerException, ArrayIndexOutOfBoundsException 등이 있습니다. Unchecked Exception을 처리하는 것이 의무 사항은 아니지만 프로그램의 안정성을 보장하기 위해 처리하는 것이 좋습니다.

예외 처리 코드

예외는 try-catch 블록으로 처리할 수 있습니다. 예외를 던질 수 있는 코드는 try 블록 내에 배치되고, 발생하는 예외는 catch 블록에서 처리됩니다.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int num = 5;
        int result = num / 0; // ArithmeticException 예외 발생
        System.out.println(result); // 출력 x
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            int num = 5;
            int result = num / 0; // ArithmeticException 예외 발생
            System.out.println(result); // 출력 x
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("0으로 나눌 수 없습니다."); // 출력 o
        }
    }
}

try 블록에서는 몇 가지의 예외가 발생할 수 있습니다. 각 예외마다 처리하는 코드가 다르다면, catch 블록을 여러 번 사용하여 예외 처리 코드를 다르게 작성할 수 있습니다.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String[] test = {"10", "십"};

        for(int i = 0; i <= test.length; i++) {
            try {
                int value = Integer.parseInt(test[i]);
                System.out.println(value);
            } catch (NumberFormatException e) {
                System.out.println(e);
            } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
                System.out.println(e);
            }
        }
    }
}

// 실행 결과
10
java.lang.NumberFormatException: For input string: "십"
java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: Index 2 out of bounds for length 2

둘 이상 예외의 예외 처리 코드가 같다면 “|“를 사용하여 하나의 catch 블록으로 처리할 수 있습니다.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String[] test = {"10", "십"};

        for(int i = 0; i <= test.length; i++) {
            try {
                int value = Integer.parseInt(test[i]);
                System.out.println(value);
            } catch (NumberFormatException | ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
                System.out.println(e);
            }
        }
    }
}

// 실행결과
10
java.lang.NumberFormatException: For input string: "십"
java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: Index 2 out of bounds for length 2

주의할 점은 예외가 발생하면 위에서부터 검사 대상이 되기 때문에 처리해야 할 예외 클래스들이 상속 관계에 있다면 하위 클래스는 catch 블록을 위에 작성해야 합니다.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            int num = 5;
            int result = num / 0;
            System.out.println(result);
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("ArithmeticException");
        } catch (Exception e) { // 상위 클래스는 밑에 작성
            System.out.println("Exception");
        }
    }
}

finally

try-catch 블록에서 예외와 상관없이 실행되어야 하는 코드가 있다면 finally 블록을 사용하면 됩니다.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int num = 5;
        try {
            int result = num / 0;
            System.out.println(result);
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("ArithmeticException");
        } finally {
            System.out.println("num: " + num);
        }
    }
}

// 실행 결과
ArithmeticException
num: 5

리소스 자동 닫기

자바에서는 리소스를 사용한 후에 닫지 않으면 계속 할당된 상태로 남아 있기 때문에 닫는 것이 중요합니다.

자바에서 리소스를 사용하다가 예외가 발생하는 경우가 있습니다. 이 경우 리소스를 안전하게 닫기 위해서 finally 블록에 리소스를 닫는 코드를 작성하면 됩니다.

import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        FileWriter fileWriter = null;
        try {
            fileWriter = new FileWriter("file.txt");
            fileWriter.write("안녕");
        } catch (IOException e) {
            System.out.println(e.getMessage());
        } finally {
            if (fileWriter != null) {
                try {
                    fileWriter.close();
                } catch (IOException e) {
                    System.out.println(e.getMessage());
                }
            }
        }
    }
}

try-with-resources 문을 이용하면 리소스를 쉽게 처리할 수 있습니다. try-with-resources 문은 try 괄호에 리소스를 여는 코드를 작성하면 예외가 발생하더라도 리소스가 자동으로 해제되도록 합니다.

import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        try (FileWriter fileWriter = new FileWriter("file.txt")) {
            fileWriter.write("안녕");
        } catch (IOException e) {
            System.out.println(e.getMessage());
        }
    }
}

예외 던지기(throws)

메서드 내에서 예외가 발생하면 try-catch 블록으로 처리할 수 있지만, 메서드 내에서 예외 처리를 하지 않고 메서드를 호출한 곳에서 예외를 처리하도록 할 수 있습니다.

예외를 넘기기 위해선 throws 키워드를 사용하면 됩니다.

접근제어자 리턴타입 메소드명(매개변수, ...) throws 예외클래스, ... {
  ...
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            int result = divide(10, 0);
            System.out.println(result);
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("0으로 나눌 수 없습니다.");
        }
    }

    private static int divide(int a, int b) throws ArithmeticException {
        return a / b;
    }
}

// 실행 결과
0으로 나눌 수 없습니다.

예외 발생 시키기

throw 키워드를 이용해서 강제로 예외를 발생시킬 수 있습니다.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            throw new Exception("예외 강제로 발생!");
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e.getMessage()); // "예외 강제로 발생!" 출력
        }
    }
}

사용자 정의 예외

직접 정의하여 사용하는 예외를 사용자 정의 예외라고 합니다. 사용자 정의 예외 클래스를 만들 때 컴파일러가 체크하는 예외이면 Exception을 체크하지 않는 예외이면 RuntimeException을 상속하면 됩니다.

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

생성자는 보통 두개를 선언합니다. 하나는 매개 변수가 없는 기본 생성자이고, 다른 하나는 예외 메시지를 전달하기 위해 부모 생성자을 호출합니다.

// SomeException.java
public class SomeException extends RuntimeException {
    public SomeException() {};

    public SomeException(String message) {
        super(message);
    }
}

// Main.java
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            throw new SomeException("사용자 정의 예외!");
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e.getMessage()); // "사용자 정의 에외!" 출력
        }
    }
}

[Java] 예외처리