Exception(예외처리)

예외 처리(Exception Handling)는 프로그램 실행 중 발생할 수 있는 예상치 못한 상황(예외)을 관리하는 방법.

프로그램의 비정상 종료를 방지하고, 안정성과 신뢰성을 높임.

 

예외 처리 구문

try, catch, finally, throws, throw키워드를 사용해 예외 처리.

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try-catch 문    

try {
    // 예외가 발생할 수 있는 코드
} catch (ExceptionType1 e) {
    // ExceptionType1 예외를 처리하는 코드
} catch (ExceptionType2 e) {
    // ExceptionType2 예외를 처리하는 코드
}

 

try-catch-finally 문

try {
    // 예외가 발생할 수 있는 코드
} catch (Exception e) {
    // 예외 처리 코드
} finally {
    // 항상 실행되는 코드 
}
//finally 블록은 try 또는 catch 블록의 실행 여부와 관계없이 항상 실행됩니다. 
//자원 해제(예: 파일 닫기)에 주로 사용됩니다.

             

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throw와 throws    

throw: 예외를 강제로 발생시킴.

if (someCondition) {
    throw new Exception("Custom Error Message");
}

 

throws: 메서드가 발생시킬 수 있는 예외를 선언함.

public void someMethod() throws IOException, NullPointerException {
    // 예외가 발생할 수 있는 코드
}

 

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프로그램에서의 오류와 처리 방법              

                                                                                                                                                                                                  오류의 종류

1. 컴파일 예외(Compile Error)

• 코드 작성 중 발생하는 문법적 오류
• ex) 세미콜론( ; ) 누락, 잘못된 변수 선언.
• 현대 IDE( Eclipse, IntelliJ 등)는 컴파일 오류를 실시간으로 감지하여 수정이 용이함

2. 실행 예외 (Runtime Error)

• 프로그램 실행 중 발생하는 오류로, 의도하지 않은 동작(버그)이나 비정상 종료를 유발.
• ex) 배열 인덱스 초과, 0으로 나누기, 파일 없음.
• 실행 오류는 시스템 장애를 초래할 수 있으므로 예외 처리가 필수

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예외 처리의 중요성

• 비정상 종료 방지: 예외 처리를 통해 시스템이 안정적으로 동작하도록 유지
• 오류 재현 어려움: 실행 오류는  재현이 어려우므로, 로그를 남겨 디버깅에 활용
• 로그 분석: 예외 발생 시 로그를 남겨 원인을 파악하고 버그 수정.

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오류와 예외 클래스

 

시스템 오류(Error)

• JVM에서 발생하는 심각한 오류로, 프로그래머가 처리할 수 없는 문제.
• ex) OutOfMemoryError (메모리 부족), StackOverflowError (스택 오버플로우).
• 일반적으로 Error는 복구가 불가능하므로 처리하지 않음.

 

예외(Exception)

• 프로그램에서 제어 가능한 오류.
• ex) FileNotFoundException (파일 없음), SQLException (DB 연결 실패).
• 자바는 안전성을 위해 대부분의 예외를 문법적으로 처리하도록 요구

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예외 클래스 계층 구조

예외 클래스 계층 구조

- 최상위 클래스: Throwable
- 하위 클래스: Error와 Exception
    - Error: 시스템 레벨의 심각한 오류.
    - Exception: 프로그램에서 처리 가능한 예외.
    
팁: Exception은 프로그램에서 처리 가능한 예외를 다루는 데 사용되며, 
Error는 일반적으로 처리하지 않습니다.

                   

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코드

-ArrayExceptionHandling

package com.tenco.exception;

public class ArrayExceptionHandling {

    public static void main(String[] args) {
        // 배열 선언과 동시에 초기화
        int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};

        try {
            for(int i = 0; i < 10; i++) {
                System.out.println("arr[" + i + "] = " + arr[i]);
            }
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e.getClass());
            System.out.println(e.getMessage());
            System.out.println("배열에 길이를 벗어났네 코드 다시 확인해!");
        }
        System.out.println("프로그램이 비정상 종료되지 않았습니다");

    } // end of main

}

               

-FinallyHandling

package com.tenco.exception;

import java.util.InputMismatchException;
import java.util.Scanner;

public class FinallyHandling {

    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        try {
            System.out.println("숫자를 입력하시오");
            int result = scanner.nextInt();
        } catch (InputMismatchException e) {
            System.out.println("사용자야 정수값만 넣어주길 바래!");
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e.getClass() + ",  " + e.getMessage());
        } finally {
            // 반드시 수행되어야 할 코드 영역
            // 심지어 return 키워드를 만나더라도 여기는 수행이 됩니다.
            // 키보드를 통해 들어오는 값을 받는 자원 해제
            scanner.close();
        }

        System.out.println("비정상 종료 되지 않았습니다");

    } // end of main
}

           

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    throws: 예외 던지기 코드 ( throws를 사용하면 메서드 호출자가 예외를 처리하도록 책임을 위임함.)

package com.tenco.exception;

public class ThrowsHandling {

    public static void main(String[] args) {

        Calc calc = new Calc();
        try {
            calc.divide(100, 0);
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("0으로 나눌 수 없습니다");
        }
    } // end of main

} // end of class

class Calc {

    public int divide(int n1, int n2) throws ArithmeticException {
        System.out.println("정수 나눗셈 동작");
        return n1 / n2; // 어떤 수를 0으로 나누면 ArithmeticException 발생 됨
    }

}

   

 

package com.tenco.exception;

public class ThrowsHandling {

    public static void main(String[] args) {

        Calc calc = new Calc();
        try {
            calc.divide(100, 0);
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("0으로 나눌 수 없습니다");
        }
    } // end of main

} // end of class

class Calc {

    public int divide(int n1, int n2) throws ArithmeticException {
        if (n2 == 0) {
            System.out.println("0을 입력할 수 없습니다");
            throw new ArithmeticException();
        }
        return n1 / n2; // 어떤 수를 0으로 나누면 ArithmeticException 발생 됨
    }
}

 

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사용자 정의 예외 클래스 만들기

 사용자 정의 예외 클래스를 만들어 특정 상황에 맞는 예외를 처리할 수 있다.

이를 위해 Exception 또는 RuntimeException을 상속받는다.

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0으로 나누기 오류 코드

package com.tenco.exception;

// 사용자 정의 예외 클래스 만들기
public class DivideByZeroError extends RuntimeException {

    // 자바개발자들이 미리 만들어 둔 예외 클래스는 default(기본) 메세지가 미리 만들어져 있다.
    public DivideByZeroError(String message) {
        super(message);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Calc2 calc2 = new Calc2();
        try {
            calc2.divide(10, 0);
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("여기는 ArithmeticException 만 발생되면 호출 됨. ");
        } catch (DivideByZeroError e2) {
            System.out.println("어 내가 만든 예외 클래스가 발생 했네");
        }

    } // end of main

} // end of class

class Calc2 {

    public int divide(int n1, int n2) {
        System.out.println("사용자 정의 예외 클래스 사용해보기");
        if(n2 == 0) {
            throw new DivideByZeroError("0은 안됨.");
        }
        return n1 / n2;
    }

}

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사용자 정의 예외: 비밀번호 검증 코드

package com.tenco.exception;

public class Password {

    private String password;

    public String getPassword() {
        return password;
    }

    public void setPassword(String password) {
        if(password == null) {
            System.out.println("비밀번호는 null일 수 없습니다");
        } else if(password.length() < 4) {
            System.out.println("비밀번호는 4글자 이상이어야 합니다");
        }
        this.password = password;
    }
}

 

package com.tenco.exception;

// 사용자 정의 예외 클래스
// 사용 목적 : 비밀번호 설정시 예외가 발생하면 이 클래스를 던질 수 있도록 설계해 둔다.
public class PasswordException extends IllegalArgumentException {

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

}

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예외 클래스 활용 코드 수정

package com.tenco.exception;

public class Password {

    private String password;

    public String getPassword() {
        return password;
    }

    public void setPassword(String password) throws PasswordException {
        if(password == null) {
            throw new PasswordException("비밀번호는 null 일 수 없습니다");
        } else if(password.length() < 4) {
            throw new PasswordException("비밀번호는 4글자 이상이어야 합니다");
        }
        this.password = password;
    }
}

 

-테스트 코드

package com.tenco.exception;

public class SignUpMain {

    public static void main(String[] args) {

        // 테스트 코드
        // String password;  --> 대신 클래스의 이점을 활용
        Password password = new Password();
        // 원래는 setPassword 에 throws 가 걸려 있기 때문에 호출하는 입장에서 강제적으로
        // try catch 구문을 작성할 수 있도록 툴이 알져 주게 된다.
        try {
            password.setPassword(null);
        } catch (PasswordException e) {
            System.err.println(e.getMessage());
        } catch (Exception e2) {
            System.err.println(e2.getClass() + ",  " + e2.getMessage());
        }
    } // end of main

} // end of class