[Java] Exception Handling | 예외 처리

Exception Handling

 

예외 처리

 

 

 

- 예상치 못한 문제를 Error 또는 Exception이라 부르는데, 이 둘 사이에는 아래와 같은 차이가 있다:

 

• Error (에러)
  - 컴퓨터 하드웨어의 고장으로 인해 응용프로그램 실행 오류가 발생하는 것을 의미한다.
  
  
• Exception (예외)
  - 잘못된 코드로 인해 발생한 오류를 의미한다.
  - Error와 달리, Exception은 예외 처리를 통해 오류가 발생되어도 프로그램의 실행 상태를 계속 유지할 수 있다.

 

- 자바에서는 예외가 발생하면 Exception Class 로 부터 Object 를 생성하는데,
  프로그래머는 이를 활용하여 예외를 처리한다.

 

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Hierarchy of Throwable Class (Throwable 클래스 상속 구조)

 

 

- 자바의 모든 Error Class 와 Exception Class 는 Throwable Class 를 상속받아 만들어진다.

- 특히, 실행 예외는 RuntimeException Class 와 그의 Derived Class 들에서 처리한다.
- RuntimeException 이외의 다른 예외들은 모두 일반 예외로 분류된다.

 

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Flow of Exception Handling (예외 처리 제어 흐름)

 

 

try Block
- 예외가 발생될 가능성이 있는 코드들이 위치하는 블록이다.

 

 

catch Block
- try 블록에서 해당 예외가 발생시 어떻게 대처할 것인지를 명시하는 블록이다.
- 예외가 발생했을때, catch 블록이 여러개라 할지라도 catch 중 하나만 실행된다.
  (하나의 예외가 발생하면 즉시 실행을 멈추고 해당 catch 블록으로 이동하기 때문이다.)
- 예외가 발생되면 먼저 명시된 catch 블록부터 검사하기 시작하는데
  처리해야 할 예외 클래스들이 상속 관계에 있을 경우,
  하위 클래스 catch 블록을 먼저 명시하고,
  상위 클래스 catch 블록을 나중에 명시해야 한다.
- 두 개 이상의 예외를 하나의 catch 블록에서 처리하고자 하는 경우, | 연산자로 연결한다.

 

 

finally Block

- 예외 발생 여부와 관계없이, finally 블록은 항상 실행되며,
  try 블록과 catch 블록에서 return 문을 사용하더라도 finally 블록은 항상 실행된다.
 - finally 블록은 생략 가능하다.

 

 

 

 

 

Example. Exception Handling by try-catch Blocks

public class ExceptionHandlingExample {
  public static void main(String[] args) {
    String[] array = {"100", "loo", null, "200"};
    
    for(int i=0; i<=array.length; i++) {
      try {
        int value = Integer.parseInt(array[i]);
        System.out.println("array[" + i + "]: " + value);
      } catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
        System.out.println("Out of index: " + e.getMessage());
      { catch(NullPointerException | NumberFormatException e) { // 두 가지 이상의 예외를 한 번에 처리
        System.out.println("Wrong data: " + e.getMessage());
      }
    }
  }
}

 

 

 

try-with-resources Block

- 예외 발생 여부와 관계없이, 리소스를 자동으로 닫게 하는 구문이다.

- try 블록을 명시할 때, 괄호에 리소스를 Open 하는 코드를 작성하면,
  try 블록이 정상적으로 완료되거나 예외가 발생했을 때 자동으로 리소스를 닫아준다.
  (다수의 리소스를 컨트롤하고자 하는 경우, 세미콜론(;)으로 구분지어 놓는다.)

- 이때, 해당 리소스를 닫는 java.lang.AutoCloseable Interface의 close() 메소드를 재정의(구현)해야한다.

 

- try 괄호 안에 리소스 변수를 반드시 선언해야 한다. (- Java 8)

- try 괄호 안에 리소스 변수를 선언하거나, 외부 리소스 변수를 사용할 수 있다. (Java 9 - Current)

 

* Resource (리소스)

- 데이터를 제공하는 객체를 의미한다.

- File 등이 리소스에 해당된다.

 

 

 

Example. try-with-resources Block

// Single Resource
try(FileInputStream fis = new FileInputStream("file.txt")){
  ...
} catch(IOException e) {
  ...
}



// Multiple Resources
try(
  FileInputStream fis1 = new FileInputStream("file1.txt");
  FileInputStream fis2 = new FileInputStream("file2.txt")
) {
   ...
} catch(IOException e) {
   ...
}



// External Resources (Java 9)
FileInputStream fis1 = new FileInputStream("file1.txt");
FileInputStream fis2 = new FileInputStream("file2.txt");
try(fis1; fis2) {
  ...
} catch(IOException e) {
  ...
}



// Overriding
public class FileInputStream implements AutoCloseable {
  ...
  @Override
  public void close() throws Exception {...}
}

 

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Specifying the Exceptions Thrown by a Method (메서드 정의 시, 발생되는 예외 명시하기) (JDK 8)

 

- Method 에서 발생될 수 있는 예외를 선언부에 명시해줌으로써 JVM Call Stack 이 예외를 처리하도록 지정할 수 있다.
- 즉, 메소드 내부에서 발생한 예외를 메소드 내부에서 처리하는 것이 아닌,
  메소드를 호출한 부분에서 처리하도록 하는 메커니즘이다.

- 나열해야 할 예외 클래스가 많은 경우, throws Exception 또는 throws Throwable 만으로 모든 예외를 떠넘길 수 있다.

- main() 메소드에서도 발생될 수 있는 예외를 명시할 수 있는데,
  이럴 경우 main() Method에서 발생되는 예외는 JVM이 처리하게 되며,
  JVM은 예외 내용을 콘솔에 출력하는 것으로 예외를 처리한다.

 

 

 

Syntax. Specifying the Exceptions Thrown by a Method

<return-type> <method-name>(<parameters>) throws <exception-class1>[, <exception-class2>, ...] {
  ...
}



// Exameple
public void method2() throws ClassNotFoundException {
  ...
}

public void writeList() throws IOException, IndexOutOfBoundsException {
  ...
}

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

 

 

 

Example. Specifying the Exceptions Thrown by a Method

public void method1() {
  try {
    method2();
  } catch(ClassNotFoundException e) { // method2() 를 호출한 부분에서 예외를 처리
    System.out.println("Exception: " + e.getMessage());
  }
}

public void method2() throws ClassNotFoundException {
  Class.forName("java.lang.String2"); // ClassNotFoundException 발생 가능성이 있는 부분
}

 

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Reference: Oracle, Lesson: Exceptions, URL, 2023년 2월 5일 검색

 

Reference: 신용권, 임경균; 이것이 자바다(개정판); 한빛미디어; 2022