예외처리

예외 처리

목차

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• 자바가 제공하는 예외 계층 구조
• Exception과 Error의 차이
• CheckedException과 UncheckedException
• 예외 처리 이유
• 예외 발생 시키기
• 자바에서 예외 처리 방법 [ try ~ catch ]
• 자바에서 예외 처리 방법 [ finally ]
• 자바에서 예외 처리 방법 [ throw ]
• 자바에서 예외 처리 방법 [ throws ]
• 커스텀 예외 만드는 방법

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예외 처리 이유

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개발을 하다 보면 의도치 않은 에러로 프로그램이 종료될 때가 있다.

개발자가 코드를 잘못 작성하거나, 사용자가 프로그램을 신기하게 사용하여
특정 로직에서 오류가 발생할 수 있기 때문이다.

개발자는 문제의 소지가 될 수 있는 코드에 보완 장치로
예외 처리를 하여 프로그램이 비정상적인 종료를 당하지 않도록 하거나
프로그램이 비정상적으로 종료될 뻔한 내용을 기록(로깅)하기 위해
예외처리를 하게 된다.

자바가 제공하는 예외 계층 구조

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)

Exception과 Error의 차이

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• Exception
  • 개발자가 구현한 로직에서 에러가 발생 한다.
  • 개발자가 미리 보완하여 처리할 수 있다.
  • Checked Exception, Unchecked Excepion으로 구분 된다.
    • CheckedException과 UncheckedException 목차에서 확인 한다.
• Error
  • java.lang.Error
  • 시스템(JVM)에서 발생 한다.
  • 개발자가 미리 보완할 수 없다.
  • 발생시 시스템 로직은 비정상적으로 종료가 된다.

CheckedException과 UncheckedException

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Checked Exception

• 계층 구조
  • java.lang.Object
    • java.lang.Throwable
      • java.lang.Exception
• 예외 처리를 필수로 해야 한다.
• Exception 클래스를 상속 해야 한다.

public class IOException extends Exception {

    static final long serialVersionUID = 7818375828146090155L;

    public IOException() { super(); }

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

    public IOException(String message, Throwable cause) { super(message, cause); }

    public IOException(Throwable cause) { super(cause); }

}

Unchecked Exception

• 계층 구조
  • java.lang.Object
    • java.lang.Throwable
      • java.lang.Exception
        • java.lang.RuntimeException
• 예외 처리를 강제하지 않는다.
• RuntimeException 클래스를 상속 해야 한다.
• 개발자의 부주의로 발생한다.

public class NullPointerException extends RuntimeException {

    private static final long serialVersionUID = 5162710183389028792L;

    public NullPointerException() { super(); }

    public NullPointerException(String s) { super(s); }

}

예외 발생 시키기

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• 예외 처리를 공부하기 위해 일부러 예외를 발생 시킨다.
• 자바에서 1을 0으로 나누면 ArithmeticException 이 발생 한다.
• 해당 코드를 직접 작성하여 예외 처리가 발생 하는지 확인 한다.
• 프로그램이 비정상적으로 종료된 후에 로직이 작동되는지 확인 한다.
  • 예외가 발생한 후의 로직은 실행 되지 않는다.

int arithmeticException = 1 / 0; // <-- ArithmeticException 발생
System.out.println("예외 발생 이후 로직");
// =============================================================================
// Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
// at exception.ExceptionUsage.main(ExceptionUsage.java:16)

자바에서 예외 처리 방법 [ try ~ catch ]

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• 예외가 의심되는 부분을 시도(try) 한다.
• 예외를 잡아(catch) 예외에 대한 처리를 한다.
• try 블록 내부 에서는 예외를 대비하기 위한 로직을 작성 한다.
• catch 블록 내부 에서는 예외를 대비한 로직을 작성 한다.
  • 이로 인해 개발자는 비정상적인 프로그램 종료에 대비할 수 있다.

try {
  int arithmeticException = 1 / 0; // <-- ArithmeticException 발생
  System.out.println("예외 발생 이후 로직");
} catch (Exception e) {
  System.out.println("예외를 catch 하였습니다.");
}
// =============================================================================
// 예외를 catch 하였습니다.

자바에서 예외 처리 방법 [ 다중 catch ]

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• 예외는 여러 유형이 존재 한다.
• catch문으로 각 예외를 유형별로 잡을 수 있다.
• 각 예외마다 실행할 로직을 분리할 수 있다.
  • 개발자는 비정상적인 프로그램 종료에 대한 예외를 상황별로 대처 할 수 있다.
• catch문을 여러번 작성하되 "위에서 아래 방향으로 작은 예외에서 큰 예외로" 작성 한다.

try {
  int arithmeticException = 1 / 0; // <-- ArithmeticException 발생
  System.out.println("예외 발생 이후 로직");
} catch (IllegalArgumentException | IllegalStateException e) {
  System.out.println("IllegalArgumentException 또는 IllegalStateException 예외 발생 !!");
} catch (ArithmeticException e) {
  System.out.println("ArithmeticException 발생 !!");
} catch (Exception e) {
  System.out.println("예외를 catch 하였습니다.");
}
// =============================================================================
// ArithmeticException 발생 !!

자바에서 예외 처리 방법 [ try ~ catch ~ finally ]

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• 예외를 처리한 후에 필수적으로 처리해주어야 할 로직을 finally 블록에 추가 한다.

try {
  int arithmeticException = 1 / 0; // <-- ArithmeticException 발생
  System.out.println("예외 발생 이후 로직");
} catch (IllegalArgumentException | IllegalStateException e) {
  System.out.println("IllegalArgumentException 또는 IllegalStateException 예외 발생 !!");
} catch (ArithmeticException e) {
  System.out.println("ArithmeticException 발생 !!");
} catch (Exception e) {
  System.out.println("예외를 catch 하였습니다.");
} finally {
  System.out.println("try ~ catch 이후 실행 로직 작성");
}
// =============================================================================
// ArithmeticException 발생 !!
// try ~ catch 이후 실행 로직 작성

자바에서 예외 처리 방법 [ throw ]

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• throw 키워드를 이용하여 예외를 일부로 발생 시킬 수 있다.
• 특정 조건이나 특수한 상황에서 일부로 예외를 발생 시킬 때 사용 한다.
• createIllegalStateException 메서드는 조건값이 맞으면 일부로 예외를 발생 시키도록 하였다.
  • createIllegalStateException 메서드를 호출하면 IllegalStateException 예외가 발생 한다.

public static void main(String[] args) {
  createIllegalStateException(); 
} // end of main

public static void createIllegalStateException() {
  boolean condition = true;
  if (condition) {
        throw new IllegalStateException(); // <-- IllegalStateException 발생 후 종료
  }
} // end of createIllegalStateException
// =============================================================================
// Exception in thread "main" java.lang.IllegalStateException
// at exception.ExceptionUsage.createIllegalStateException(ExceptionUsage.java:94)
// at exception.ExceptionUsage.main(ExceptionUsage.java:85)

자바에서 예외 처리 방법 [ throws ]

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• throws 키워드를 이용하여 예외를 호출한 곳으로 되돌려 줄 수 있다.
• throws 키워드는 메소드 끝과 블록 사이에 추가 한다.
• 과정 설명
  • main 메서드에서 createArithmeticException() 메서드를 호출한다.
  • createArithmeticException() 메서드에서 if문의 조건이 참이 되어 ArithmeticException 예외를 발생 시킨다.
  • createArithmeticException() 메서드의 throws 키워드를 확인 후 호출한 곳으로 예외를 되돌려 준다.
  • 호출한 곳에서 catch문으로 해당 예외를 처리 한다.

public static void main(String[] args) {
  try {
    createArithmeticException();   // <-- 호출한 곳에서 예외를 받음 no.2
  } catch(ArithmeticException e) { // <-- 예외를 처리 no.3
    System.out.println("ArithmeticException 발생 !!");
  } catch(Exception e) {
    System.out.println("예외를 catch 하였습니다.");
  }
} // end of main

public static void createArithmeticException() throws ArithmeticException {
  boolean condition = true;
  if (condition) {
    throw new ArithmeticException(); // <-- ArithmeticException 발생 no.1
  }
} // end of createArithmeticException
// =============================================================================
// ArithmeticException 발생 !!

커스텀 예외 만드는 방법

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• 자바에서 제공하는 Exception 외에도 커스텀 예외를 생성할 수 있다.
• 개발자가 프로그램을 개발함에 있어 특수한 예외 처리를 필요로 할 때 생성 한다.
• 생성 방법
  • 클래스를 생성한 후 Exception 또는 RuntimeException을 상속 받는다.
  • 특수한 상황에 throw 키워드를 사용하여 생성한 예외를 발생 하도록 한다.

// ExceptionCustom class 생성 후 Exception 상속
public class ExceptionCustom extends Exception { }


class Main {

  public static void main(String[] args) {
    try {
      createExceptionCustom();  // <-- 호출한 곳에서 예외를 받음 no.2
    } catch (ExceptionCustom e) { // <-- 예외를 처리 no.3
      System.out.println("custom 예외를 catch 하였습니다.");
    } catch (ArithmeticException e) {
      System.out.println("ArithmeticException 발생 !!");
    } catch (Exception e) {
      System.out.println("예외를 catch 하였습니다.");
    }
  } // end of main

  public static void createExceptionCustom() throws ExceptionCustom {

    boolean condition = true;
    if (condition) {
      throw new ExceptionCustom(); // <-- ExceptionCustom 발생 no.1
    }

  } // end of createExceptionCustom
}
// =============================================================================
// custom 예외를 catch 하였습니다.

최종 코드

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// ExceptionCustom class 생성 후 Exception 상속
public class ExceptionCustom extends Exception { }

/**
 * 자바에서 예외 처리 방법 (try, catch, throw, throws, finally)
 */
public class ExceptionUsage {

    public static void main(String[] args) {

        /**
         * 예외 발생 시키기
         * - 숫자를 나누는 예제
         * - java.lang.ArithmeticException
         */
//        int arithmeticException = 1 / 0; // <-- ArithmeticException 발생
//        System.out.println("예외 발생 이후 로직");
        // =====================================================================
        // Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
        // at exception.ExceptionUsage.main(ExceptionUsage.java:15)
        // =====================================================================


        /**
         * 예외를 try ~ catch로 감싸기
         * - 문제가 되는 코드를 예외 처리 하기
         */
//        try {
//            int arithmeticException = 1 / 0; // <-- ArithmeticException 발생
//            System.out.println("예외 발생 이후 로직");
//        } catch (Exception e) {
//            System.out.println("예외를 catch 하였습니다.");
//        }
        // =====================================================================
        // 예외를 catch 하였습니다.
        // =====================================================================


        /**
         * 다중 catch 테스트
         * - 예외별로 catch 하여 예외를 처리할 수 있다.
         * - catch문은 위에서 아래 방향으로 작은 예외에서 큰 예외로 이동 한다.
         */
//        try {
//            int arithmeticException = 1 / 0; // <-- ArithmeticException 발생
//            System.out.println("예외 발생 이후 로직");
//        } catch (IllegalArgumentException | IllegalStateException e) {
//            System.out.println("IllegalArgumentException 또는 IllegalStateException 예외 발생 !!");
//        } catch (ArithmeticException e) {
//            System.out.println("ArithmeticException 발생 !!");
//        } catch (Exception e) {
//            System.out.println("예외를 catch 하였습니다.");
//        }
        // =====================================================================
        // ArithmeticException 발생 !!
        // =====================================================================


        /**
         * finally로 이후 로직 작성하기
         * - 예외 처리 후 필수적으로 처리해야 할 로직이 있으면 추가 한다.
         */
//        try {
//            int arithmeticException = 1 / 0; // <-- ArithmeticException 발생
//            System.out.println("예외 발생 이후 로직");
//        } catch (IllegalArgumentException | IllegalStateException e) {
//            System.out.println("IllegalArgumentException 또는 IllegalStateException 예외 발생 !!");
//        } catch (ArithmeticException e) {
//            System.out.println("ArithmeticException 발생 !!");
//        } catch (Exception e) {
//            System.out.println("예외를 catch 하였습니다.");
//        } finally {
//            System.out.println("try ~ catch 이후 실행 로직 작성");
//        }
        // =====================================================================
        // ArithmeticException 발생 !!
        // try ~ catch 이후 실행 로직 작성
        // =====================================================================


        /**
         * throw 키워드로 일부로 예외 발생 하기
         * - createIllegalStateException() 메서드 호출
         */
//        createIllegalStateException();
        // =====================================================================
        // Exception in thread "main" java.lang.IllegalStateException
        // at exception.ExceptionUsage.createIllegalStateException(ExceptionUsage.java:94)
        // at exception.ExceptionUsage.main(ExceptionUsage.java:85)
        // =====================================================================


        /**
         * throws 키워드로 호출한 곳으로 예외를 던지기
         * - createArithmeticException() 메서드 호출
         * - ArithmeticException 예외가 발생하였지만 throws 키워드로 예외 이전
         * - 호출한 곳에서 예외를 처리
         */
//        try {
//            createArithmeticException();  // <-- 호출한 곳에서 예외를 받음 no.2
//        } catch (ArithmeticException e) { // <-- 예외를 처리 no.3
//            System.out.println("ArithmeticException 발생 !!");
//        } catch (Exception e) {
//            System.out.println("예외를 catch 하였습니다.");
//        }
        // =====================================================================
        // ArithmeticException 발생 !!
        // =====================================================================


        /**
         * 커스텀 예외 호출
         */
        try {
            createExceptionCustom();  // <-- 호출한 곳에서 예외를 받음 no.2
        } catch (ExceptionCustom e) { // <-- 예외를 처리 no.3
            System.out.println("custom 예외를 catch 하였습니다.");
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("ArithmeticException 발생 !!");
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("예외를 catch 하였습니다.");
        }
        // =====================================================================
        // custom 예외를 catch 하였습니다.
        // =====================================================================
    }

    public static void createIllegalStateException() {
        /**
         * 일부로 IllegalStateException 발생 시키기
         */
        boolean condition = true;
        if (condition) {
            throw new IllegalStateException(); // <-- IllegalStateException 발생 후 종료
        }
    }

    public static void createArithmeticException() throws ArithmeticException {
        boolean condition = true;
        if (condition) {
            throw new ArithmeticException(); // <-- ArithmeticException 발생 no.1
        }
    }

    public static void createExceptionCustom() throws ExceptionCustom {
        boolean condition = true;
        if (condition) {
            throw new ExceptionCustom(); // <-- ExceptionCustom 발생 no.1
        }
    }
}