예외 처리

Language/Java

예외 처리

JUNGKEUNG 2021. 9. 27. 23:30

프로그램 오류

프로그램이 실행 중 어떤 원인에 의해서 오작동을 하거나 비정상적으로 종료되는 경우가 있다.

이러한 결과를 초래하는 원인을 프로그램 에러 또는 오류라고 한다. 이를 발생시점에 따라 컴파일 에러와 런타임 에러로 나눌 수 있는데 컴파일 할 때 발생하는 에러를 컴파일 에러이고, 프로그램의 실행도중에 발생하는 에러를 런타임 에러라고 한다.

이 외에도 논리적 에러가 있는데, 컴파일도 잘되고 실행도 잘되지만 의도한 것과 다르게 동작하는 것을 말한다

컴파일 에러 : 컴파일 시에 발생하는 에러
런타임 에러 : 실행 시에 발생하는 에러
논리적 에러 : 실행은 되지만, 의도와 다르게 동작하는 것

소스코드를 컴파일 하면 컴파일러가 소스코드에 대해 오타나 잘못된 구문, 자료형 체크 등의 기본적인 검사를 수행하여 오류가 있는지를 알려준다

그러나 컴파일러가 소스코드의 기본적인 사항은 컴파일 시에 모두 걸러줄 수 있지만, 실행도중에 발생할 수 있는 잠재적인 오류까지 검사할 수 없기 때문에 컴파일은 잘되었어도 실행 중에 에러에 의해서 잘못된 결과를 얻거나 프로그램이 비정상적으로 종료될 수 있다

예를 들어 프로그램이 실행 중 동작을 멈춘 상태로 오랜 시간 지속되거나, 갑자기 프로그램이 실행을 멈추고 종료되는 경우 등이 이에 해당되는데 런타임 에러를 방지하기 위해서는 프로그램의 실행도중 발생할 수 있는 모든 경우의 수를 고려하여 이에 대한 대비를 하는 것이 필요하다.

자바에서는 실행 시 발생할 수 있는 프로그램 오류를 에러와 예외 두 가지로 구분 할수 있다.

예외 클래스의 계층구조

자베에서는 실행 시 발생할 수 있는 오류(Exception과 Error)를 클래스로 정의

앞서 배운 것처럼 모든 클래스의 조상은 Object 클래스이므로 Exception과 Error 클래스 역시 Object 클래스의 자손이다.

모든 예외의 최고 조상은 Exception 클래스이며, 상속계층도를 Exception 클래스로부터 도식화하면 다음과 같다

<Exception 클래스들> : 사용자의 실수와 같은 외적인 요인에 의해 발생하는 예외

ex) 존재하지 않는 파일의 이름을 입력(FileNotFoundException),

실수로 클래스의 이름을 잘못 적음(ClassNotFoundException),

입력한 데이터 형식이 잘못됨(DataFormatException)

예외처리하기 - try-catch 문

프로그램의 실행도중에 발생하는 에러는 어쩔 수 없지만, 예외는 프로그래머가 이에 대한 처리를 미리 해주어야 합니다.예외처리란, 프로그램 실행 시 발생할 수 있는 예기치 못한 예외의 발생에 대비한 코드를 작성하는 것이며,예외처리의 목적은 예외의 발생으로 인한 실행 중인 프로그램의 갑작스런 비정상 종료를 막고,정상적인 실행상태를 유지할 수 있도록 하는 것입니다.발생한 예외를 처리하지 못하면, 프로그램은 비정상적으로 종료되며,처리되지 못한 예외는 JVM의 예외처리기가 받아서 예외의 원인을 화면에 출력합니다.예외를 처리하기 위해서는 try-catch문을 사용하며, 그 구조는 다음과 같습니다.

try{//예외가 발생할 가능성이 있는 문장들을 넣는다.
}catch(Exception1 e1){//Exception1이 발생했을 경우, 이를 처리하기 위한 문장들을 적는다.
}catch(Exception2 e2){//Exception2가 발생했을 경우, 이를 처리하기 위한 적는다.
}...

이와 같이 하나의 try블럭 다음에는 여러 종류의 예외를 처리할 수 있도록 하나 이상의 catch 블럭이 올 수 있으며,이 중 발생한 예외의 종류와 일치하는 단 한 개의 catch 블럭만 수행됩니다.발생한 예외의 종류와 일치하는 catch 블럭이 없으면 예외는 처리되지 않습니다.또 if문과 달리, try블럭이나 catch 블럭 내에 포함된 문장이 하나뿐이어도 괄호 {}를 생략할 수 없습니다.

class ExceptionEx{
	public static void main(String[] args) {
		int num = 100;
		int result = 0;

		for ( int i = 0; i < 10; i++){
			result = num/(int)(Math.random()*10);
			System.out.println(result);
		}
}

try-catch문에서의 흐름

try-catch 문에서, 예외가 발생한 경우와 발생하지 않았을 때의 흐름이 달라진다.

1.발생한 예외와 일치하는 catch 블럭이 있는지 확인한다.

2.일치하는 catch블럭을 찾게 되면, 그 catch 블럭 내의 문장을 수행하고 전체 try-catch 문을 빠져나간다.`

3.catch 블럭을 거치지 않고 전체 try-catch 문을 빠져나가서 수행을 계속한다.

class ExceptionEx{
	public static void main(String[] args){
		System.out.println(1);
		System.out.println(2);
		try {
				System.out.println(3);
				System.out.println(3/0);  //예외처리
				System.out.println(4);   //실행안됨
		}catch(ArithmeticException ae) {
				System.out.println(5);
		}
	}
}

try 블럭에서 예외가 발생하면, 예외가 발생한 위치 이후에 있는 try블럭의 문장들은 수행되지 않으므로, try 블럭에 포함시킬 코드의 범위를 잘 선택해야합니다.

메서드 예외 선언하기

메서드 예외를 선언하려면, 메서드 선언부에 throws키워드를 사용해 메서드 내에 발생할 수 있는 예외를 작성, 예외가 여러개일 경우 ( , ) 로 구분한다.

void method() throws Exception1, Exeption2, ..., ExceptionN{
	//메서드 내용
}

모든 예외 최고 조상인 Exception클래스를 메서드에 선언하면, 모든 종류의 예외가 발생할 가능성이 존재한다.

예외를 선언하면, 이 예외 뿐만아니라 그 자손타입의 예외까지도 발생할 수 있음
오버라이딩 할 때는 단순히 선언된 예외의 개수가 아니라 상속관계까지도 고려해야함

public static void main(String[] args) throws Exception {
	method1();
}

static void method1() throws Exception {
	method2();
}
static void method2() throws Exception {
	throw new Exception();
}

예외가 발생했을 때, 3개의 모든 메서드가 호출스택에 있음
예외가 발생한 곳은 제일 윗줄에 있는 method2()라는것
main()가 method1()을, method1()은 method2()를 호출했단느 것을 알 수 있음
예외처리를 해주지 않았기 때문에 호출한 메서드에 계쇡 예외를 전달하고 main()이 종료된면서 프로그램이 비정상적으로 처리됨

public static void main(String[] args){
	method1();
}

static void method1(){
	try{
		throw new Exception();
	} chatch(Exception e){
		System.out.println("method1()에서 예외처리");
		e.printStackTrace();
	}
}

method1()에서 예외가 처리되면 main()에서는 예외가 발생했다는 것을 알지 못함

public static void main(String[] args){
	String fileName = " ";
	File file = createFile(fileName);
	System.out.println(file.getName() + "파일이 성공적으로 생성됨.");
}

static File createFile(String fileName){
	try{
		if(fileName ==null || fileName.equals(""))
			throw new Exception("파일이름이 유효하지 않음.");
	} catch (Exception e) {
		fileName = "제목없음.txt";
	} finally {
		File file = new File(FileName);
		createNewFile(file);
		return file;
	}
}

static void createNewFile(File file){
		try{
			file.createNewFile();
		} catch (Exception e) {
	}
}

예외가 발생한 메서드에 직접 예외를 처리
createFile()를 호출한 main()은 예외가 발생한 사실을 모름
파일명이 없거나 공백일 경우, 파일명을 제목없음.txt로 설정하여 파일을 생성
finally블럭에서는 예외의 발생 여부와 관계 없이 파일을 생성하도록 처리

메서드 예외의 처리 방법

예외가 발생할 경우 메서드 내에서 자체적으로 처리해도 되는 것은 메서드 내에서 try-catch문을 사용해 처리
메서드에 호출한 값을 다시 넘겨받아야 할 경우(메서드 내에서 자체적으로 해결이 안될 경우) 예외를 메서드에 선언해서 호출한 메서드에서 처리

finally 블럭

finally블럭은 예외발생여부와 관계 없이 수행되어야 하는 코드를 넣는다
try블럭 안에 return문이 있어서 try블럭을 벗어나갈 때도 finally블럭이 실행된다

try{
		// 예외가 발생할 가능성이 있는 문장들을 넣는다.
} catch (Exception1 e1) {
		// 예외처리를 위한 문장을 적는다
} finally {
		//예외의 발생여부에 관계없이 항상 수행되어야하는 문장들을넣는다
		// finally블럭은 try-catch문의 맨 마지막에 위치해야한다
}

사용자 정의 예외 만들기

직접 예외 클래스를 정의할 수 있다
조산은 Exception 과 RuntimeException중에서 선택

class MyException extends Exception {
	MyException(String msg) { //문자열을 매개변수로 받는 생성자
			super(msg); // 조상인 Exception클래스의 생성자를 호출한다
	}
}

예외 던지기 (exception re-throwing)

예외를 처리한 후에 다시 예외를 발생시키는 것
호출한 메서드와 호출된 메서드 양쪽 모두에서 예외처리하는 것

calss Ex8_12 {
	public static void main(Stirng[] args) {
		try{
				method1();
		} catch(Exception e) {
				System.out.println("main메서드에서 예외가 처리되었습니다.");
		}
	} //main 메서드의 끝

	static void method1() throws Exception {
		try {
			throw new Exception();
		} catch (Exception e) {  // 예외발생
			System.out.println("method1메서드에서 예외가 처리되었습니다.");
			throw e;
		}    // 다시 예외를 발생시킨다
	}   // method1메서드의 끝
}

연결된 예외(chained exception)

한 예외가 다른 에외를 발생시킬 수 있다.
예외 A가 예외 B를 발생시키면, A는 B의 원인 예외(cause exception)
Throwable initCause(Throwable cause) // 지정한 예외를 원인 예외로 등록 Throwable getCause() // 원인 예외를 반환

## 연결된 예외(chained exception)

- 한 예외가 다른 에외를 발생시킬 수 있다.
- 예외 A가 예외 B를 발생시키면, A는 B의 원인 예외(cause exception)
- Throwable initCause(Throwable cause) // 지정한 예외를 원인 예외로 등록
 Throwable getCause()                           // 원인 예외를 반환

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