[Java] 예외처리

January 16, 2024

ref -Java의 정석(남궁성)

📌예외처리(exception handling)

✅프로그램 오류란?

프로그램이 실행 중 어떤 원인에 의해서 오작동을 하거나 비정상적으로 종류되는것을 프로그램 오류 또는 에러라고 한다.

자바 프로그램 오류 3가지로 나눈다

컴파일 에러 : 컴파일 시에 발생하는 에러
런타임 에러 : 프로그램 실행시 발생하는 에러
논리적 에러 :실행은 되지만, 의도와 다르게 작동하는것(ex 창고의 제고가 음수가 된다거나,
게임 프로그램에서 비행기가 총알을 맞아도 죽지 않는 경우)

컴파일 에러는 소스코드가 컴파일 하면 컴파일러가(.java)에 대한 오타나 잘못된 구문,자료형 체크 등의 기본적인 검사를 수행하여 오류가 있는지 알려준다. 컴파일러가 알려준 에러들을 모두 수정해서 컴파일을 성공적으로 마치면, 클래스 파일(.class)아 생성이되고, 생성된 클래스 파일을 실행할수 있게 되는것이다.
런타임 에러는 에러(error)와 예외(exception) 두가지로 구분함.

런타임 에러 종류
에러(error): 프로그램 코드에 의해서 수숩될 수없는 심각한오류
예외(exception): 프로그램 코드에 의해서 수습될 수 있는 덜 심각한 오류

✅예외 클래스 게층구조

자바에서는 실행시 발생할수 있는 오류(Exception과 Error)를 클래스로 정의하였다.

image description

예외 클래스들은 두 그룹으로 나눠진다.

Exception 클래스와 그자손들 (RuntimeException과 자손들 제외)
runtimeException 클래스와 그 자손들과

* Exception 클래스들: 사용자가 발생하는 예외. ex) 존재하지 않는 파일의 이름을 적는경우
입력된 데이터 형식이 잘못된 경우.
* Excepton클래스들은 컴파일러가 예외 처리 여부를 확인하는 checked 예외임.
예외처리가 필수임.

RuntimeException 클래스들: 프로그래머 실수로 발생하는 예외.
 ex)배열범위를 벗어나거나, 형변환을 잘못했거나 등등.
RuntimeException 클래스들은 컴파일러가 예외 처리 여부를 확인하지 않는 uncheck예외이다.
그래서 예외처리를 꼭해주지 않아되 된다.

✅예외 처리하기 -try-catch문

예외처리(exception handling)
정의- 프로그램 실행 시 발생할 수 있는 예외에 대비한 코드를 미리 작성하는것
목족- 프로그램의 비정상 종류를 막고,정상적인 상태를 유지하는것

try{
    //예외가 발생할 가능성이 있는 문장들을 넣는다
}catch(Exception e1){
    //Ecception e1이 발생할 경우, 이를 처리하기 위한 문장을 적음.
}catch(Exception e2)(
    //Ecception e1이 발생할 경우, 이를 처리하기 위한 문장을 적음.
)

여러 catch 블럭이 올수있으나 이중 발생한 예와의 종류와 일치하는 단 한 개의 catch블럭만 수행된다.
발생한 예외의 종류와 일치하는 catch 블럭이없으면 예외는 처리되지 않음.

✅try-catch문 흐름

package exception;

public class ExceptionTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        //예외가 발생한 코드
        System.out.println(1);
        try{
            System.out.println(0/0); //예외발생  ArithmeticException 예외 객체 생성 
            System.out.println(2);  //실행안됨
        }catch (ArithmeticException ae){  //예외 객체가 참조변수로 ae 들어감
            System.out.println(3);  //try -- catch문 벗어남 4번 실행
        } //try_ catch의 긑
        System.out.println(4);
    }// main
}

/*출력
1
3
4
 */

예제 실행 흐름
1. try문에서 ArithmeticException 예외 발생하면 -> ArithmeticException 객체 생성함
2. catch 블럭으로 가서 ()간에 ArithmeticException 처리하고하자는 예외와 같은 타입을 찾는다.
3. 찾으면 catch블럭내의 코드를 수행하고 try-catch 문을 빠져나간다
4. 다음 문장을 계속 수행한다.

✅try-catch문 흐름2

printStackTrace():예외발생 당시의 호출스택(Call Stack)에 있었던 메서드의 정보와 예외 메세지를 화면에 출력한다.
getMessage():발생한 예외 클래스의 인스턴스에 저장된 메시지를 얻을수있다.

예외가 발생했을떄 생성되는 예외 클래스의 인스턴스에는 발생한 예외에 대한 정보가 담겨있으며, getMessage()와 printStacTrace() 메서드들도 갖게된다. 이를 통해서 이 정보들을 얻을수 있다.

catch블럭의 괄호()에 선언된 참조변수를 통해 인스턴스에 접근할수 있다.

package exception;

public class ExceptionTest4 {
    public static void main(String[] args) {
        //예외가 발생한 코드
        System.out.println(1);
        System.out.println(2);
        try{
            System.out.println(3);
            System.out.println(0/0); //예외발생  -->캐치블럭으로 감. 예외가 발생한 이후에 예외는 수행이 안됨 2번수행안됨
            System.out.println(4);  //실행안됨
        }catch (ArithmeticException ae){
            ae.printStackTrace();
            System.out.println("에외 메세지:" + ae.getMessage());
        }// trt- catch
        System.out.println(6);
    }// main

}

1. try 문 0/0 예외발생 -> 예외 객체생성
2. 예외 객체 안에는 예외객체 정보와,getMessage()와 printStacTrace() 메서드들등 여러 메서드들이 있음.
3. catch문으로 이동해서 괄화에() ArithmeticException객채와 동일한타입  ArithmeticException ae찾음.
4. ae 참조변수에 ArithmeticException 객체 생성된 주소값을 넘김
5. 참조변수를 통해 ArithmeticException printStackTrace,getMessage 객체에 메서드들을 통해서 예외 정보를 알수있다.

image description

printStackTrace() 호출결과 =>java.lang.ArithmeticException: / by zero
	at exception.ExceptionTest4.main(ExceptionTest4.java:10)
    => ArithmeticException 예외가 발생했고 발생한  예외 위치를 소스파일 10번쨰줄 알려준다.

✅예외 발생시키기 throw

예외 클래스가 있으니 인스턴스를 생성할 수도 있다, 예외 클래스의 인스턴스를 생성하고, throw 키워드를 앞에 붙이면 개발자가 의도적으로 예외를 발생시킬수 있다.

1. 연산자 new 를 이용해서 발생시키려는 예외 클래스의 객채를 만든다음
Exception e = new Exception ("고의로 발생시킴")
2. 키워드 thorw를 이용해 예외를 발생시킨다.
thorw e;

// 예제 8-9
package exception;

public class ExceptionTest5 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Exception e = new Exception("고의로 예외발생");
            throw e;  //예외를 발생시킴
            // thorw new Excepiton("고의로 발생시켯음")  -- 위에 두 줄을 한줄로 줄여 쓸수도있음
        } catch (Exception e){
            System.out.println("에러 메시지:" + e.getMessage());
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("프로그램이 정상 종료 됩니다.");
    }
}

/*출력
에러 메시지:고의로 예외발생
프로그램이 정상 종료 됩니다.
java.lang.Exception: 고의로 예외발생
	at exception.ExceptionTest5.main(ExceptionTest5.java:6)

Process finished with exit code 0
*/

Exception 인스턴스를 생성할떄 생성자에 String을 넣어주면, 이 String이 Exception 인스턴스에 메세지로 저장된다. 이메세시는 getMessage()를 이용해 얻을수있다.

//예제 8-10
  package exception;

  public class ExceptionTest9 {
      public static void main(String[] args) {

         throw new Exception(); //Exception을 고의로 발생시킨다

      }
  }

위 예제는 컴파일 에러가남, 예외처리가 되어야할 부분에 예외처리가 되어있지 않다는 에러이다.
Excepiton 클래스와 그자손)들이 발생한 가능성이 있는 문장들에 대해서는 예외 처리 해주지않으면 컴파일 조자 안됌.

image description

컴파일 조차 안되게 빨간색으로뜸

//예제 8-11
  package exception;

  public class ExceptionTest10 {
      public static void main(String[] args) {

          throw new RuntimeException(); //Exception을 고의로 발생시킨다

      }
  }

이 예제는 예외처리를 하지 않았음에도 불구하고 이전의 예제와 달리 성공적으로 컴파일이 된다.
실행 하면 RuntimeException이 발생하여 비정상적으로 종료된다.
RuntimeException클래스와 그자손에 해당하는 예외는 프로그래머에 의해 실수로 발생하는 것들이기 떄문에 예외처리를 강제하지 않는다.

✅메서드에 예외 선언하기 thorws

 File createFile(String fileName) throws  Exception //

 메서드뒤에 throws Exception을 선언함.
 즉 => 이 메서드 사용하려면 예외가 발생하니 예외 처리를 해줘야한다고 선언을함.
 (즉=> 메서드  사용하는애한테 예외처리 짬떄림).

throws는 자신을 호출하는 메소드에 예외처리의 책임을 떠넘기는 것이다.
기본적으로 체크 예외 전략이다.
언체크(런타임)예외는 체크 예외와 다르게 throw 예외 선언을 하지않아도 된다.
예외를 잡지 않아도 자연스럽게 상위로 넘어가기 댸문이다.

✅왜 예외 처리를 호출한 쪽으로 미루어 처리하나?

메서드는 여러 곳에서 쓰려고 만드는데 그 메소드에 예외가 발생하고 예외처리를 하려하고 하니깐 사용하는곳이 너무 많으면 수많은 예외처리 try catch 구문을 넣어야한다.
만약 이렇게 한구문에 모든것을 넣어버리면 어디서 발생했는지 찾는것도 엄창난 시간이들고, 찾아서 또추가해도 또 다른곳에서 예외가 발생한다.
throws를 사용해 호출한쪽에서 처리를 하고 ,thorws 구문에 발생할만 예외를 적어 인계자에게도 시간낭비를 줄일수있음.
메서드에 예외를 선언하려면, 메서드의 선언부에 키워드 thorws를 사용해서 메서드 내에서 발생할수 있는 예외를 적는다. 그 예외가 여러 개인 경우 쉼표(,)로 구분한다.

  package exception;

import java.io.*;

public class ExceptionTest6 {
    public static void main(String[] args) {
        try{
            File f =  createFile("test2.txt");
            System.out.println(f.getName()+"파일이 성공적으로 생성되었습니다");
        }catch (Exception e){
            System.out.println(e.getMessage()+"다시 인력해 주시기 바랍니다");
        }
    } //main 메서드의 끝

    static File createFile(String fileName) throws  Exception  {
        if (fileName==null || fileName.equals(""))
            throw new   Exception("파일 이름이 유효하지 않습니다.");  //예외발생 예외객체생성
        File f = new File(fileName);  // File 클래스의 객채 생성
        //File 객체의 createNewFile 메서드를 이용해서 실제 파일을 생성한다.
        f.createNewFile();
        return f; // 생성된 객체의 잠초를 반혼한다
        } //createFile 메서드 끝
    }// 클래스의 끝

/*출력
 - > test2.txt파일이 성공적으로 생성되었습니다

-> 파일 이름이 유효하지 않습니다.다시 인력해 주시기 바랍니다

/*

빈문자열 예외처리 과정
1. 해당 예시에서 createFile 생성자값에 “” 빈문자열이 들어오면 그 빈문자 값을 createFile 메서드에 값을넘김.
2. if 조건에서 넘어온 매개변수 값이 빈문자열임으로 조건식 true
3. 예외발생함으로 예외 객체를 생성함.
4. createFile 메서드 보니깐 throws 되있는거 보니깐 예외를 메인한테 떠넘김 -> 호출한 main한태 예외 해결 하라고 던짐.
5. 메인 가서 catch블럭에 Exception e 모든예외를 처리할수있는 블럭 찾아서 해결함.
6. 파일 이름이 유효하지 않습니다.다시 인력해 주시기 바랍니다 출력 결과나옴.

✅finally 블럭

finally 블럭은 예외의 발생 여부와 관계없이 반드시 실행되어야하는 코드를 넣는다.
선택적으로 사용할수있으며, try-catch-fianlly 순으로 구성된다.
예외가 발생한 경우에는 try-catch-finally 의 순서로 실행되고, 예외 미발생시 try-finally의 순서대로 실행함.
try또는 catch블럭에서 return 문을 만나도 finally 블락은 수행이된다

  package exception;

  public class ExceptionTest11 {
      public static void main(String[] args) {
          try {
              startInstall();
              copyFile();
              deleteFile();
          }catch (Exception e){
              e.printStackTrace();
          }finally {
              deleteFile();
          }
      }

      static void startInstall(){
          // 설치중
      }
      static void copyFile() {
          //커피중
      }
      static void deleteFile() {
          //삭제중
      }
  }

✅사용자정의 예외 만들기

우리가 직접 예외 클래스를 정의할수있다.
만드는 방법은 상속을 통해만든다. 조상 Exception과 RuntimeExceptin중에 선택한다.

class myException extends Exception{
    private final int ERR_CODE; //에러 코드 값을 저장하기 위한 필드를 추가함.

    myException(String msg, int errCode){ //생성자
        super(msg)
        ERR_CODE = errCode //생성자를 통해 초기화한다.
    }

    MyException(String msg){ //생성자
        this(msg,100);  //ERR_CODE를 100 (기본값으로) 초기화한다.
    }

    public int getErrCode{ //에러 코드를 얻을 수 있는 메서드도 추가했다.
        return ERR_CODE; //이 메서드는 주로 getMessage()와 함꼐 사용될 것이다.
    }

}

Exception 클래스는 생성 시에 String 값을 받아서 메시지로 지정할수 있다.
사용자 정의 예외 클래스도 메시지를 저장 할 수 있으려면 위에 코드와 같이 String을 매개변수로 받는 생성자를 추가해주어야한다,

✅예외 되던지기(exception re-throwing)

예외를 처리한 후에 다시 예외를 발생시키는것이다.
호출한 메서드와 호출된 메서드 양쪽 모두에서 예외처리하는것,
즉 예외를 양쪽에서 둘다 처리하는경우를 예외 되던지기라고 한다. 가끔씩 분할해서 에외를 처리해야하는경우에 사용함.

public static void main(String[] args){
    try{
        method1();
    }catch(Exception e){
        System.out.println("main 메서드에서 예외가 처리되었습니다")
    
    }
    
}

static void method1() throws Exception{
    try{
        thorw new Exception();  //예외발생
    }catch(Exception e){
        System.out.println("method1()에서 예외가 처리되었습니다.");
        throw e; //다시 예외를 발생시킨다.
    }
}


/*출력
method1()에서 예외가 처리되었습니다.

main 메서드에서 예외가 처리되었습니다.
*/

메인 블럭에서 method1()호출함.
method1() 에서 예외발생 객체생성
catch블럭 찾아서 method1()에서 예외 처리가되서 sout문 출력함
다시 예외를 발생시키고 호출한 메인으로 예외를 던진다
던진 에외를 main이 받고 처리한다.

✅연결된 예외(chained exception)

한 예외가 다른 예외를 발생시킬수 있다.
예외 A가 예외B를 발생시키면,A는 B의 원인 예외(cause exception)

Throwable initCause(Trowable cause) 지정한 예외를 원인 예외로 등록
Throwable getCause() 원인 예외를 반환

public class Trowable implements Serializable{
    
    private Throwable cause = this; //객체 자신을 원인 예외로 등록
}
    public synchronized Throwable initCause(Trowable cause){  //매개변수로 넘어온 cause에 다른 예외 a가들어옴
        this.cause = cause //cause 를 원인 예외로 등록
        return this;
    }

try{
    startInstall()_ // spaceExceptin 발생
    copyFile();
}catch(SpaceExceptin e){
    InstallException ie = new InstallException("설치중 예외발생"); //예와생성
    ie.initCause(e) //InstallException의 원인 예외를 spaceExcpetion으로 지정
    throw ie; //installExcepton을 발생시킨다
}Catch(MemoryException me){
   ,,,, 
}

연결된 예외를 왜사용하는지?
1. 여러 예외를 하나로 묶어서 다루기 위해서

[Java] 예외처리

📌예외처리(exception handling)

✅프로그램 오류란?

✅예외 클래스 게층구조

✅예외 처리하기 -try-catch문

✅try-catch문 흐름

✅try-catch문 흐름2

✅예외 발생시키기 throw

✅메서드에 예외 선언하기 thorws

✅왜 예외 처리를 호출한 쪽으로 미루어 처리하나?

✅finally 블럭

✅사용자정의 예외 만들기

✅예외 되던지기(exception re-throwing)

✅연결된 예외(chained exception)

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