#1 교육정리
1) Java Exception
#2 Java Exception
Java Exception 개념)
Java에서 Exception은 프로그램 실행 중 발생하는 예외적인 상황을 나타내는 객체입니다. 예외 상황은 프로그램이 정상적인 흐름을 벗어나는 경우로, 예외를 처리하지 않으면 프로그램은 중단될 수 있습니다.
예외는 error의 일종이며 프로그램이 수행시 또는 컴파일시에 불능상태를 만들어 버립니다. Exception이 발생하는 이유는 여러가지 입니다. 잘못된 프로그램 조작 및 개발자 실수 등 여러가지 요인으로 인해 Exception이 발생합니다
예외 처리란 Exception 예외가 발생할 것을 대비하여 미리 예측해 이를 소스상에서 제어하고 처리하도록 만드는 것입니다. 이렇게 예외 처리를 하게되면 갑작스러운 Exception이 발생하여도 시스템 및 프로그램이 불능상태가 되지 않고 정상 실행 상태를 유지할 수 있습니다.
Java에서는 Exception을 처리하기 위해 예외 처리 메커니즘을 제공합니다. 예외 처리는 예외가 발생한 상황을 감지하고 이를 적절하게 처리하는 것을 의미합니다. Java에서는 예외 처리를 위해 try-catch 블록과 throws 문을 사용합니다.
try - catch - finally 문)
앞서 말했듯이 예외 처리 코드는 갑작스러운 예외 Exeption 발생으로 인해 시스템 및 프로그램이 불능상태에 빠지지 않고 시스템 및 프로그램이 정상실행 되도록 유지시켜 줍니다.
예외 처리 코드에는 크게 3가지 블록이 존재하는데, 각각에 대해서 알아보겠습니다.
Try 블록 : 실제 코드가 들어가는 곳으로써 예외 Exeption이 발생할 가능성이 있는 코드
Catch 블록 : Try 블록에서 Exeption이 발생하면 코드 실행 순서가 Catch 쪽으로 오게됨. 즉 예외에 대한 후 처리 코드
Finally 블록 : Try 블록에서의 Exeption과 발생 유무와 상관 없이 무조건 수행되는 코드 (옵션이라 생략이 가능)
예외 처리 코드에 실행 순서에 대해서 알아보겠습니다.
Exeption 발생!
Try 블록 수행 -> Catch 블록 수행 -> Finally 블록 수행 (생략가능)
Exeption 미발생!
Try 블록 수행 -> Finally 블록 수행 (생략가능)
아울러, 예외 처리 코드는 예외 종류(일반예외, 실행예외)에 따라 예외 처리 코드 (Try-Catch-Finally)의 강제여부가 갈린다! 다시 말해, 컴파일시 예외 검사 대상이 되는 일반예외는 예외 처리 코드에 반드시 감싸서 코드를 짜야합니다.. 반면 프로그램 실행이후 발생하는 실행예외는 따로 컴파일러가 예외 처리 코드를 강제하라고 하지 않기 때문에 온전히 개발자의 경험에 의해서 예외 처리 코드를 사용해야합니다.
이것은 굉장히 중요하다. 컴파일러가 실행예외를 컴파일 시점에 판단하여 검사할 수 없기 때문에 개발자가 실행예외가 발생할 가능성이 있는 코드에 예외 처리 코드를 적용해줘야 합니다.
즉, 개발자의 역량에 따라 실행 예외를 잘 막기도하고, 못 막기도 합니다. 이는 시스템의 안정성에도 영향을 주게 되는 것이지요. 또한 이는 다른 의미에서 일반예외보다 실행예외가 예외발생 시 더 치명적입니다. 아무튼! 우리가 알아야 할 것은 일반예외와 달리 실행예외는 컴파일러가 따로 체크해주지 않으니 알아서 예외 처리 코드를 사용해야 한다는 것!!
예제)
public class Exception01 {
public static void main(String[] args) {
byte[] list = {'a', 'b', 'c'};
System.out.write(list);
}
}위의 예제에서는 write() 메소드에서 발생할 수 있는 IOException에 대한 예외를 처리하지 않았으므로, 컴파일 시 오류가 발생합니다.
따라서 다음 예제와 같이 try / catch 문을 사용하여 IOException에 대한 예외 처리까지 해 주어야만 컴파일 할 수 있습니다.
byte[] list = {'a', 'b', 'c'};
try {
System.out.write(list);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
// 실행결과
// abc
예외 처리의 계층 관계)
자바에서는 예외가 발생하면, try 블록과 가장 가까운 catch 블록부터 순서대로 검사합니다.
따라서 여러 개의 catch 블록을 사용할 때는 Exception 클래스의 계층 관계에도 주의를 기울여야만 합니다.
try {
System.out.write(list);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}위의 예제에서 IOException이 발생하면, 자바는 첫 번째 catch 블록부터 순서대로 해당 예외를 처리할 수 있는지를 검사합니다.
그런데 IOException은 Exception의 자식 클래스이므로, 첫 번째 catch 블록에서도 IOException을 처리할 수 있습니다.
따라서 IOException을 비롯한 Exception 클래스의 자식 클래스에 해당하는 예외가 발생하면, 언제나 첫 번째 catch 블록에서만 처리될 것입니다.
즉, catch 블록의 순서를 위의 예제처럼 작성하면, 두 번째 catch 블록은 영원히 실행되지 못할 것입니다.
따라서 IOException만을 따로 처리하고자 한다면, 다음 예제처럼 catch 블록의 순서를 변경해야 합니다.
try {
System.out.write(list);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}위의 예제에서 IOException이 발생하면, 첫 번째 catch 블록에서 해당 예외를 처리할 것입니다.
또한, IOException 외의 Exception 클래스의 자식 클래스에 해당하는 예외가 발생하면, 두 번째 catch 블록에서 처리될 것입니다.
이처럼 범위가 더 좁은 예외를 처리하는 catch 블록을 먼저 명시하고, 범위가 더 넓은 예외를 처리하는 catch 블록은 나중에 명시해야만 정상적으로 해당 예외를 처리할 수 있습니다.
예제 코드)
// 예외 처리 - 예외 발생과 예외 처리
package com.eomcs.exception.ex91;
public class Exam0210 {
public static void main(String[] args) {
// 예외 발생과 처리 과정
// - 명령 실행 중에 예외가 발생하면,
// 예외 상황을 객체에 담아 전달한다.
// - 예외 처리 코드가 있다면,
// 해당 코드를 실행한다.
// - 예외 처리 코드가 없다면,
// 예외 처리 코드를 만날 때까지
// 메서드의 호출자를 따라 올라가면서 예외를 전달한다.
// main() 메서드를 호출한 곳까지 도달하면
// 예외 정보를 출력한 후 즉시 실행을 멈춘다.
//
// 예외 객체
// - 예외 정보를 담고 있다.
// - java.lang.Throwable 타입의 객체다.
//
// 예외 처리 문법
// try {
// 명령문;
// ...
// } catch (Throwable 예외객체를_받을_파라미터) {
// 예외처리 명령문;
// ...
// }
//
try {
// 예외가 발생할 수 있는 코드를 이 블록에 둔다.
int result = 100 / 0;
System.out.printf("계산 결과 = %d\n", result);
} catch (Throwable e) {
// 예외가 발생하면 이 블록이 실행된다.
// 파라미터로 예외 정보가 담겨있는 객체를 받는다.
System.out.println("나누기 연산 중 오류 발생!");
}
// 예외 처리 문법이 필요한 이유?
// - 예외가 발생하더라도
// 즉시 프로그램을 종료하지 않고 적절한 조치를 취한 후
// 프로그램을 계속 실행할 수 있게 해주기 때문이다.
//
}
}
// 실행 결과
// 나누기 연산 중 오류 발생!
Checked Exception & UnChecked Exception & Error)
Error)
에러는 시스템에 비정상적인 상황이 발생했을 경우에 발생합니다. 예를들어, 메모리 부족(OutofMemoryError)이나 스택오버플로우(StackOverflowError)와 같이 복구할 수 없는 것을 말합니다.
이러한 에러는 개발자가 예측하기도 쉽지 않고 처리할 수 있는 방법도 없습니다.
// 던지는 예외 받기 - Throwable 변수로 예외를 받지 말라!
package com.eomcs.exception.ex3;
import java.io.IOException;
import java.sql.SQLException;
public class Exam0470 {
static void m(int i) throws Exception, RuntimeException, SQLException, IOException {
if (i == 0)
throw new Exception();
else if (i == 1)
throw new RuntimeException();
else if (i == 2)
throw new SQLException();
else if (i == 3)
throw new IOException();
else if (i < 0)
throw new Error(); // 시스템 오류가 발생하다고 가정하자!
}
public static void main(String[] args) {
try {
// try 블록에서 예외가 발생할 수 있는 메서드를 호출한다.
m(-1);
} catch (Exception e) {
System.out.println("애플리케이션 예외 발생!");
} catch (Error e) {
System.out.println("시스템 예외 발생!");
// 가능한 Error 계열의 시스템 예외를 받지 말라!
// 혹 받더라도 현재 프로그램을 종료하기 전에
// 필수적으로 수행해야 하는 마무리 작업만 수행하도록 하라.
// 왜?
// 시스템 예외는 당장 프로그램을 정상적으로 실행할 수 없는 상태일 때 발생한다.
// 정상적인 복구가 안되는 예외이다.
// 따라서 이 예외를 처리하려 해서는 안된다.
// 시스템을 멈출 수 밖에 없다.
}
}
}
Checked Exception)
체크 예외는 RuntimeException의 하위 클래스가 아니면서 Exception 클래스의 하위 클래스들입니다. 체크 예외의 특징은 반드시 에러 처리를 해야하는 특징(try/catch or throw)을 가지고 있습니다.
- 존재하지 않는 파일의 이름을 입력(FileNotFoundException)
- 실수로 클래스의 이름을 잘못 적음(ClassNotFoundException)
// 예외 던지기 - 예외 상황을 호출자에게 알려주기
package com.eomcs.exception.ex3;
import java.io.FileNotFoundException;
public class Exam0210 {
// throw 명령어를 사용하여 예외 정보를 호출자에게 던진다.
// => throw [java.lang.Throwable 타입의 객체];
//
// java.lang.Throwable
// => Throwable에는 두 부류의 서브 클래스가 있다.
// 1) java.lang.Error (시스템 오류)
// => JVM에서 발생된 오류이다.
// => 개발자가 사용하는 클래스가 아니다.
// => 이 오류가 발생하면 현재의 시스템 상태를 즉시 백업하고, 실행을 멈춰야 한다.
// => JVM에서 오류가 발생한 경우에는 계속 실행해봐야 소용이 없다.
// 근본적으로 문제를 해결할 수 없다.
// => 오류의 예:
// 스택 오버 플로우 오류, VM 관련 오류, AWT 윈도우 관련 오류, 스레드 종료 오류 등
//
// 2) java.lang.Exception (애플리케이션 오류)
// => 애플리케이션에서 발생시킨 오류이다.
// => 개발자가 사용하는 클래스이다.
// => 적절한 조치를 취한 후 계속 시스템을 실행하게 만들 수 있다.
// => 오류의 예:
// 배열의 인덱스가 무효한 오류, I/O 오류, SQL 오류, Parse 오류, 데이터 포맷 오류 등
//
// 오류를 던진다면 반드시 메서드 선언부에 어떤 오류를 던지는지 선언해야 한다.
// => 메서드 호출자에게 알려주는 것이다.
static void m1() throws Throwable {
throw new Throwable(); // OK!
// 예외를 던질 때 Throwable 클래스를 직접 사용하지 말라!
// 그 하위 클래스를 사용하라.
// 특히 애플리케이션 오류를 의미하는 Exception 클래스를 사용하라.
}
// 여러 개의 오류를 던지는 경우 메서드 선언부에 그대로 나열하라.
static void m2() throws FileNotFoundException, RuntimeException {
int a = 100;
if (a < 0)
throw new FileNotFoundException(); // OK!
else
throw new RuntimeException(); // OK!
}
public static void main(String[] args) {}
}
UnChecked Exception)
언체크 예외는 RuntimeException의 하위 클래스들을 의미합니다. 이것은 체크 예외와는 달리 에러 처리를 강제하지 않습니다.
말 그대로 실행 중에(runtime) 발생할 수 있는 예외를 의미합니다.
- 배열의 범위를 벗어난(ArrayIndexOutOfBoundsException)
- 값이 null이 참조변수를 참조(NullPointerException)
// 예외 처리하기 - 상속 관계가 있을 때 예외 받는 순서 = catch 블록 순서
package com.eomcs.exception.ex92;
import java.util.HashMap;
import java.util.Scanner;
public class Test04 {
public static void main(String[] args) {
Scanner keyboard = new Scanner(System.in);
HashMap<String,Command> commandMap = new HashMap<>();
commandMap.put("plus", new PlusCommand(keyboard));
commandMap.put("divide", new DivideCommand(keyboard));
while (true) {
System.out.print("명령> ");
String input = keyboard.nextLine();
if (input.equals("quit"))
break;
// 예외 처리 문법을 적용하면, 예외가 발생하더라도 JVM을 멈추지 않는다.
try {
Command command = commandMap.get(input);
command.execute();
// 여러 개의 예외 중 일부는 하나의 catch 블록에서 받고
// 일부는 다른 catch 블록에서 받기
//
// 다음은 이 try 블록에서 발생할 수 있는 예외이다.
// => NullPointerException, NumberFormatException, ArithmeticException
// => 이중에서 NumberFormatException은 따로 처리하자!
//
// 테스트 하는 방법
// 1) 없는 명령어 입력
// => 예) minus
// => NullPointerException 발생
// 2) 숫자 대신 문자열 입력
// => 예) 값1? ok
// => NumberFormatException
// 3) 0으로 나누기
// => 예) 값2? 0
// => ArithmeticException
//
// catch 블록을 배치할 때 구멍 큰 그물부터 배치하라.
// 즉 예외 클래스들이 서로 상속 관계가 있을 때 서브 클래스의 예외부터 배치하라.
// 만약 RuntimeException 예외를 받는 catch 블록을 먼저 두면
// NumberFormatException 예외까지 받을 수 있기 때문에
// 그 다음에 배치한 NumberFormatException catch 블록은 실행되지 않는다.
//
} catch (NumberFormatException e) {
System.out.println("정수 값을 입력하세요!");
} catch (RuntimeException e) { // OK! 공통 부모이기 때문에 가능!
System.out.println("명령어 처리 중 오류 발생!");
System.out.println(e.toString());
}
}
System.out.println("실행 완료!");
keyboard.close();
}
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