[Java 기초] 예외처리

Updated: December 18, 2021

이번 포스트에서는 자바의 예외처리에 대해서 알아보도록 하겠다. 👨‍🏫

📋 목차

예외 처리 방법
Exception과 Error의 차이는?
예외 정보 출력
자바가 제공하는 예외 계층 구조
RuntimeException과 RE가 아닌 것의 차이는?
커스텀한 예외 만드는 방법

예외 처리 하는 방법

예외처리의 목적은 프로그램의 비정상적인 종료를 막고 정상적인 실행상태를 유지할 수 있도록 하는것이다.

런타임 에러 : 프로그램 실행시에 발생하는 에러
- 에러 : 코드에 의해 수습될 수 없는 심각한 오류
- 예외 : 코드에 의해 수습될 수 있는 미약한 오류

try - catch문

try {
  // 예외가 발생할 가능성이 있는 문장을 넣는다.
} catch (Exception1 e1) {
  // Exception1이 발생했을 경우, 이를 처리하기 위한 문장이 온다.
} catch (Exception2 e2) {
  // Exception2가 발생했을 경우, 이를 처리하기 위한 문장이 온다.
} catch (ExceptionN eN) {
  // ExceptionN이 발생했을 경우, 이를 처리하기 위한 문장이 온다.
}

하나의 try블럭 다음에는 여러개의 catch블럭이 올 수 있다.

이 중 발생한 예외와 일치하는 하나의 catch블럭만 수행된다.

try블럭에서 예외가 발생하면, 예외가 발생한 이후의 try블럭의 문장들은 수행되지 않는다.

catch 블럭

try블럭에서 예외가 발생하면 발생한 예외에 해당하는 클래스의 인스턴스가 만들어진다.

catch블럭을 차례로 내려가면서 catch블럭의 괄호$($) 내에 선언된 참조변수의 종류와 생성된 예외클래스의 인스턴스에 instanceof연산자를 통해 검사를 하며 true인 검사결과의 catch블럭을 수행하게 된다.

catch (ArithmeticException e) {
  // ArithmeticException이 발생하면 실행되는 코드
  System.out.println("0");
}

catch블럭 내의 코드에서도 예외가 발생할 수 있기 때문에 try, catch블럭에 또 다른 try - catch문이 포함될 수 있다.

예제

다음은 100을 0~9의 랜덤한 값으로 나눈 결과를 출력하는 코드이다.

이때 실수를 0으로 나누는것은 금지되어 있기 때문에 예외 $($ArithmeticException)가 발생하고 프로그램이 비정상적으로 종료된다.

때문에 예외처리구문을 추가해서 프로그램이 예외에 의해 종료되지 않도록 수정해야한다.

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

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            try {
                result = number / (int) (Math.random() * 10);
                System.out.println(result);
            } catch (ArithmeticException e) {
              // ArithmeticException이 발생하면 실행되는 코드
                System.out.println("0");
            }
        }
    }
}

출력

50
0 <- ArithmeticException이 발생해서 0이 출력됨.
100
0
14
11
0
100
20
11

예외처리를 하지 않았다면 첫번째 줄만 수행되고 예외가 발생한 두번째 줄 부터 프로그램이 비정상적으로 종료되었을거다.

throw로 예외 발생시키기

Exception e = new Exception(“고의로 예외 발생”);

throw e;

throw new Exception(“고의로 예외 발생”);

try블럭 내에서 Exception 참조변수로 인스턴스를 생성하고 throw로 에러를 던져주면 예외가 발생한다.

인스턴스를 생성할때 문자열 형태의 에러메세지를 생성자에 넣어 주면 인스턴스에 메시지가 저장된다.

예제

class Example {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            throw new Exception("고의로 예외 발생.");
        } catch(Exception e) {
            System.out.println("에러 메시지 : " + e.getMessage());
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("시스템이 정상적으로 종료되었습니다.");
    }
}

출력

에러 메시지 : 고의로 예외 발생.
시스템이 정상적으로 종료되었습니다.
java.lang.Exception: 고의로 예외 발생.
	at week1.Example.main(Example.java:6)

throws로 메서드에 예외 선언하기

try-catch문이 아닌 메서드에 예외를 선언하기 위해서는 메서드 선언부에 throws를 사용해서 발생할 수 있는 예외를 적어줘야한다.

void method() throws Exception1, Exception2, … ExceptionN{ // 메서드 내용 }

예제

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

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

출력

main메서드에서 예외가 처리되었습니다.
java.lang.Exception
	at week1.Example.method1(Example.java:14)
	at week1.Example.main(Example.java:6)

위의 출력 결과로 보아 2개의 메서드가 호출스택에 있었고, 제일 윗줄 method1에서 예외가 발생하였으며 method1에서 자신을 호출한 main 메서드에 예외를 전달하였으며 main 메서드에서 try-catch문으로 예외를 처리한 것을 볼수있다.

❗ 예외 처리는 예외가 발생한 메서드에서 처리할수도 있고 호출한 메서드에서 처리할수도 있고 혹은 두 메서드가 예외처리를 분담할 수도 있다.

finally 블럭

예외 발생여부 상관없이 실행되어야할 코드를 포함.

try-catch-finally순으로 구성된다.

예제

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

        Example.method1();
        System.out.println("method1() 수행이 끝나고 main으로 돌아왔습니다.");
    }

    static void method1() {
        try {
            System.out.println("method1");
            return;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            System.out.println("method1()의 finally가 수행되었습니다.");
        }
    }
}

출력

method1
method1()의 finally가 수행되었습니다.
method1() 수행이 끝나고 main으로 돌아왔습니다.

try블럭에서 return문이 실행되더라도 finally블럭이 수행된 다음에 실행 중인 메서드를 종료한다.

예외 정보 출력

printStackTrace()

예외발생 당시의 Call Stack에 있던 메서드의 정보와 예외 메시지를 출력.

getMessage()

발생한 예외클래스의 인스턴스에 저장된 메세지를 출력

예외 계층 구조

Exception class들 : 사용자의 실수와 같은 외적인 요인에 의해 발생하는 예외.

컴파일러가 예외처리를 확인하여 checked예외 라고도 한다.

반드시 try-catch문을 통해 예외처리를 해주어야 한다.

RuntimeException class들 : 프로그래머의 실수로 발생하는 예외

컴파일러가 예외처리를 확인하지 않아 unchecked예외 라고도 한다.

모든 예외 클래스는 Exception클래스의 자손이기 때문에 Exception클래스의 참조변수를 catch$($)에 선언하면 어떤 예외던지 처리가 가능하다.

class Example {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(1);
        System.out.println(2);
        try {
            System.out.println(3);
            System.out.println(0 / 0);
            System.out.println(4); // 실행되지 않는다.
        } catch (ArithmeticException e) {
            if (e instanceof ArithmeticException) {
                System.out.println("true");
            }
            e.printStackTrace();
            System.out.println("예외 메세지 :" + e.getMessage());
        } catch (Exception e) { // ArithmeticException을 제외한 모든 예외가 처리된다.
            e.printStackTrace();
            System.out.println("예외 메세지 :" + e.getMessage());
        }
        System.out.println(6);
        System.out.println("시스템이 정상적으로 종료되었습니다.");
    }
}

출력

1
2
3
true
예외 메세지 :/ by zero
6
java.lang.ArithmeticException: / by zero
	at week1.Example.main(Example.java:9)
시스템이 정상적으로 종료되었습니다.

커스텀한 예외 만드는 방법

기존의 예외클래스를 상속받는 새로운 사용자 지정 예외클래스를 생성할 수 있다.

class MyException extends RuntimeException {
    private final int ERR_CODE;
    
    MyException(String msg, int errCode) { // 생성자
        super(msg); // 조상인 RuntimeException클래스의 생성자를 호출
        ERR_CODE = errCode;
    }
    
    MyException(String msg) {
        this(msg, 100);
    }
    
    public int getErrCode() { // 에러코드를 얻을 수 있는 메서드
        return ERR_CODE;
    }
}

참조
Java의 정석 $($남궁 성)
whiteship 자바 라이브 스터디

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Sanha Ko