예외처리(exception handling)

에러 종류 3가지
컴파일 에러: 컴파일 시에 발생하는 에러
런타임 에러: 실행 시에 발생하는 에러
논리적 에러: 실행은 되지만, 의도와 다르게 동작하는 것

 

에러 VS 예외
에러와 예외 모두 실행 시(runtime) 발생하는 오류이다.
에러: 프로그램 코드에 의해서 수습될 수 없는 심각한 오류
-메모리 부족, 스택오버플로우
예외: 프로그램 코드에 의해서 수습될 수 있는 다소 미약한 오류 

 

 

예외 클래스의 계층구조
Exception과 Error클래스 역시 Object클래스의 자손들이다.
모든 예외의 최고 조상은 Exception클래스이다.

Exception 
-IOException 
-ClassNotFoundException 
-... 
-RuntimeException 
    -ArithmeticException 
    -ClassCastException 
    -NullPointerException 
    -... 
    -IndexOutOfBoundsException

즉, Exception클래스와 그 자손들로 나눌 수 있고, RuntimeException클래스와 그 자손들로 나눌 수 있다.

Excetpion클래스들: 사용자의 실수와 같은 외적인 요인에 의해 발생하는 예외
-존재하지 않는 파일의 이름을 입력했다던가, 실수로 클래스의 이름을 잘못 적었다던가, 입력한 데이터 형식이 잘못된 경우에 발생.
RuntimeException클래스들: 프로그래머의 실수로 발생하는 예외
-배열의 범위를 벗어난다던가, 값이 null인 참조변수의 멤버를 호출하려 했다던가, 클래스간의 형변환을 잘못했다던가, 정수를 0으로 나누려고 하는 경우에 발생.

 

예외처리(exception handling)
정의: 프로그램 실행 시 발생할 수 있는 예외에 대비한 코드를 작성하는 것.
목적: 프로그램의 비정상 종료를 막고, 정상적인 실행상태를 유지하는 것.

정수를 0으로 나누는 경우, ArithmeticException이 발생한다.
실수를 0으로 나누는 것은 금지되어있지 않으며, 예외가 발생하지 않는다. 

 

예외의 발생과 catch블럭
catch블럭은 괄호()와 블럭{} 두 부분으로 나눠져 있는데, 괄호() 내에는 처리하고자 하는 예외와 같은 타입의 참조변수 하나를 선언해야 한다.

예외가 발생하면, 발생한 예외에 해당하는 클래스의 인스턴스가 만들어 진다.

첫번째 catch블럭부터 차례로 내려가면서 catch블럭의 괄호()내에 선언된 참조변수의 종류와
생성된 예외클래스의 인스턴스에 instanceof연산자를 이용해서 검사하게 되는데,
검사결과가 true인 catch블럭을 만날 때까지 검사는 계속된다.

printStackTrace(): 예외발생 당시의 호출스택(Call Stack)에 있었던 메서드의 정보와 예외 메시지를 화면에 출력한다.
-printStackTrace(PrintStream s) 또는 printStackTrace(PrintWriter s)를 사용하면 발생한 예외에 대한 정보를 파일에 저장할 수도 있다.
getMessage(): 발생한 예외클래스의 인스턴스에 저장된 메시지를 얻을 수 있다.

} catch (ArithmeticException ae) { 
    ae.printStackTrace(); 
    System.out.println("예외메시지 : " + ae.getMessage()); 
} 

output example 
java.lang.ArithmeticException: / by zero 
    at ExceptionEx8.main(ExcpetionEx8.java:7) 
예외메시지 : / by zero

예외 발생시키기
키워드 throw를 사용해서 프로그래머가 고의로 예외를 발생시킬 수 있다.
1. 먼저, 연산자 new를 이용해서 발생시키려는 예외 클래스의 객체를 만든다.
Exception e = new Exception("고의로 발생시켰음");
2. 키워드 throw를 이용해서 예외를 발생시킨다.
throw e

컴파일러가 예외처리를 확인하지 않는 RuntimeException클래스들은 'unchecked예외'라고 부르고,
예외처리를 확인하는 Exception클래스들은 'checked예외'라고 부른다.

 

메서드에 예외 선언하기
예외를 메서드에서 선언하는 방법이 있다.

void method() throws Exception1, Exception2, ... ExceptionN { 
    // 메서드의 내용 
}

예외를 메서드의 throws에 명시하는 것은 예외를 처리하는 것이 아니라, 자신을 호출한 메서드에게 예외를 전달하여 예외처리를 떠맡기는 것이다.

 

finally블럭
try블럭에서 return문이 실행되는 경우에도 finally블럭의 문장들이 먼저 실행된 후에, 현재 실행 중인 메서드를 종료한다.
이와 마찬가지로 catch블럭의 문장 수행 중에 return문을 만나도 finally블럭의 문장들은 수행된다.

 

자동 자원 반환 - try-with-resources문
try-with-resources문의 괄호()안에 객체를 생성하는 문장을 넣으면
이 객체는 따로 close()를 호출하지 않아도 try 블럭을 벗어나는 순간 자동적으로 close()가 호출된다.

// 괄호() 안에 두 문장 이상 넣을 경우 ';'로 구분한다. 
try(FileInputStream fis = new FileInputStream("socre.dat"); 
    DataInputStream dis = new DataInputStream("fis)) {

이처럼 try-with-resources문에 의해 자동으로 객체의 close()가 호출될 수 있으려면,
클래스가 AutoCloseable이라는 인터페이스를 구현한 것이어야만 한다.

public interface AutoCloseable { 
    void close() throws Exception; 
}

 

사용자정의 예외 만들기
가능하면 새로운 예외 클래스를 만들기보다는 기존의 예외클래스를 활용하는 것이 좋다.

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

요즘은 예외처리를 선택적으로 할 수 있도록 RuntimeException을 상속받아서 작성하는 쪽으로 바뀌어가고 있다. 

 

 

 

예외 되던지기(exception re-throwing)
단 하나의 예외에 대해서도 예외가 발생한 메서드와 호출한 메서드, 양쪽에서 처리하도록 할 수 있다.
이것은 예외를 처리한 후에 인위적으로 다시 발생시키는 방법을 통해서 가능한데, 이것을 `예외 되던지기`라고 한다.

static void method1() throws Exception { 
    try { 
    } catch (Exception e) { 
        throw e; // 다시 예외를 발생시킨다. 
    } 
}

finally블럭 내에도 return문을 사용할 수 있으며, try블럭이나 catch블럭의 return문 다음에 수행된다.
(최종적으로 finally블럭 내의 return문의 값이 반환된다.)

 

연결된 예외(chained exception)
한 예외가 다른 예외를 발생시킬 수도 있다.
예를 들어 예외 A가 예외 B를 발생시켰다면, A를 B의 원인예외(cause exception)이라고 한다. 

try { 
    // SpaceException 발생 
} catch (SpaceException e) { 
    InstallException ie = new InstallException("설치중 예외 발생"); // 예외 생성 
    ie.initCause(e); // InstallException의 원인 예외를 SpaceException으로 지정 
    throw ie; //InstallException을 발생시킨다. 
}

 

 
원인 예외로 등록해서 다시 예외를 발생시키는 이유는
여러가지 예외를 하나의 큰 분류의 예외로 묶어서 다루기 위해서이다.
또 다른 이유는 checked예외를 unchecked예외로 바꿀 수 있도록 하기 위해서이다.

 

 

 

참고: Java의 정석 3rd Edition (남궁 성)