[1/2] Java 중급 Summary (w. Programmers)

차재현·2025년 1월 12일

Java Java.lang 패키지 exception java.util 패키지 백엔드 중급 프로그래머스

[ Backend Study - Java ]

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Section 1. 예외 처리

Chapter 1. Exception

catch
- 발생한 예외가 “예외클래스”와 맞아야 실행되는 부분
finaly
- 생략 가능

예시 코드

package exception1;

public class Exception1 {
	public static void main(String[] args) {
		int i = 10;
		int j = 0;

		// int k = i/j; //ArithmeticException 발생, 예외 발생 시점부터 마지막 코드까지 실행 안하고 프로그램 중단 O
		// System.out.println(k);

		try{
			System.out.println("예외처리 적용");
			int k = i/j; //예외 발생 시점 부터 try의 나머지 코드는 실행하지 않는다 
			System.out.println(k);
		}catch(Exception e){ //try 문 내부에서 예외 발생 시, catch문 내용 실행 -> 프로그램 중단 X
			System.out.println("오류 발생 : " + e.toString());
		}finally {
			System.out.println("오류 발생하든 안하든 실행되는 부분");
		}
		
		System.out.println("main 종료");

	}
}

/* 실행 결과
예외처리 적용
오류 발생 : java.lang.ArithmeticException: / by zero
오류 발생하든 안하든 실행되는 부분
main 종료
*/

catch의 “예외클래스” 부분에는 다양한 예외클래스가 들어갈 수 있다.
- ArithemticException e 를 넣어도 되고, 예상 가능한 특정 예외클래스를 넣어도 된다.
- Exception e 는 모든 예외를 포괄하는 예외클래스이다.
예외클래스 변수의 메서드
- try 부분에서 예외 발생 시, catch로 파라미터가 넘어옵니다.
- .toString() 메서드를 사용하여 파라미터로 넘어온 예외의 내용을 확인할 수 있습니다.

Chapter 2. Throws

try문 내부가 아닌 호출한 메서드 내부에서 예외가 발생한다면 프로그램이 중단됩니다.
이를 방지하기위해 thorws 를 사용하면, 메서드를 호출한 곳에서 예외를 처리하도록 예외를 전달합니다.

예시 코드

package thorws1;

public class Throws1 {
	public static void main(String[] args) {
		int i = 10;
		int j = 0;

		try{
			int k = divide(i, j); // 메서드 호출 과정에서 예외 발생 시, catch 문으로 예외 전달
			System.out.println(k);
		}catch (Exception e){
			System.out.println(e.toString());
		}

		System.out.println("예외 처리를 잘 했군요!");
	}

	// 호출되는 메서드 내부에서 예외발생이 예상된다면 "throws 예외클래스"를 사용해 
	// 프로그램이 중단되는 것이 아닌, 발생하는 예외를 전달시킬 수 있습니다.
	public static int divide(int i, int j) throws Exception{
		return i/j;
	}
}

/* 실행 결과
java.lang.ArithmeticException: / by zero
예외 처리를 잘 했군요!
 */

여기서도 Exception 이라는 “예외클래스” 부분에 다른 “예외클래스”들을 넣을 수 있습니다.

Chapter 3. Throw new “예외클래스” (Exception 발생시키기)

이렇게 예외들을 처리하는 방법을 알게되었다.
그런데 생각해보면 Chapter 2의 예시 코드 중에 divide 메서드의 목적을 생각하면 두번째 매개변수에는
애초에 0이 들어오면 안된다.
즉, 나누기 연산을 하기전에 먼저 들어온 인자값들을 확인하여 예외를 방지하면 좋지 않을까?

💡 우리가 예상되는 예외를 먼저 발생시켜서 확실하게 예외를 제어할 수 있다.

예시 코드

package throw1;

public class Throw1 {
	public static void main(String[] args) {
		int i = 10;
		int j = 0;

		try{
			int a = divde(i, j);
			System.out.println(a);
		}catch (IllegalArgumentException e) {
			System.out.println(e.toString());
		}catch (Exception e){ //catch 문은 예외에 따라 여러개 사용 가능
			System.out.println("나머지 예외 처리 " + e.toString());
		}

		System.out.println("예외 처리를 잘 했군요!");
	}

	public static int divde(int i, int j) throws new IllegalArgumeneException{
		if(j == 0){
			throw new IllegalArgumentException("두번째 인자로 0이 들어올 수 없습니다.");
		}
		return i/j;
	}
}

Chapter 4. 사용자 정의 Exception

지금까지는 예외를 처리하기 위해 Java에서 제공해주는 “예외클래스”를 사용해왔다.
하지만 프로그램에서는 정말 다양한 예외들이 발생하며, “Java 제공 예외 클래스” 만으로는 어떤 예외인지 바로 확인하는데 한계가 있다.
그래서 사용자 정의 Exception을 만들어서 직접 예외의 이름을 지어줄 수 있다. 💡 이를 통해 개발자는 더 빠르게 예외를 확인하고 처리할 수 있다!

Java에서 예외는 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다
- 체크 예외(Checked Exception)
  - Exception 클래스를 상속받는 예외 중에서 컴파일 타임에 처리해야 하는 예외입니다.
    - Checked - Compile
  - 특징
    - 메서드 선언부에 throws 키워드를 사용하여 해당 메서드가 발생시킬 수 있는 체크 예외를 명시해야만 합니다.
      → throw를 통해 발생시키는 예외보다 넓은 범위의 체크 예외를 명시해야 합니다.
    - 반드시 호출하는 쪽에서 예외를 처리해야 하며, 처리하지 않으면 컴파일 에러가 발생합니다
  - 예시
    - IOException, SQLException, ClassNotFoundException 등이 있습니다.
- 언체크 예외(Unchecked Exception)
  - RuntimeException 클래스를 상속받는 예외로, 컴파일 타임에 처리할 필요가 없는 예외입니다.
    - Unchecked - Runtime
  - 특징
    - 메서드 선언부에 throws를 명시할 필요가 없으며, 호출하는 쪽에서 예외를 처리하지 않아도 컴파일 에러가 발생하지 않습니다.
    - 주로 프로그래밍 오류(예: 잘못된 인덱스 접근, null 참조 등)로 인해 발생합니다.
  - 예시
    - NullPointerException, ArrayIndexOutOfBoundsException, IllegalArgumentException 등이 있습니다.
- 요약
  - 체크 예외는 컴파일 타임에 처리해야 하며, 반드시 throws를 명시해야 합니다.
  - 언체크 예외는 런타임에 발생하며, throws 처리하지 않아도 컴파일 에러가 발생하지 않습니다.

예시 코드

package bizexception;

public class Bizexception extends RuntimeException{ //RuntimeException을 상속받는다
	public Bizexception(String msg){
		super(msg);
	}
}

RuntimeException 클래스를 상속받는 Bizexception 클래스 생성
예외 역할을 하는 클래스의 경우 Exception 또는 RuntimeException 클래스를 상속받아야 한다.

예외 클래스의 생성자의 매개변수
- 기본 생성자 가능 (매개변수 없음)
- 전송 메세지만 받기 가능
- 예외클래스만 받기 가능
- 전송 메세지, 예외클래스 모두 받기 가능

package bizexception;

public class Bizservice {
	public void bizMethod(int a){
		System.out.println("bizMethod 시작");
		if(a < 0){
			throw new Bizexception("매개변수 a는 0 보다 작을 수 없습니다");
		}

		System.out.println(a);
		System.out.println("bizMethod 종료");
	}
}

Bizexception의 경우, RuntimeException의 자식 클래스이기에 bizMethod에서 throws 생략 가능

package bizexception;

public class Bizmain {
	public static void main(String[] args) {
		Bizservice bizservice = new Bizservice();
		
		try{
			bizservice.bizMethod(10);
			bizservice.bizMethod(-3);
		}catch (Exception e){
			System.out.println(e.toString());
		}
	}
}

/* 실행 결과
bizMethod 시작
10
bizMethod 종료
bizMethod 시작
bizexception.Bizexception: 매개변수 a는 0 보다 작을 수 없습니다
*/

Section 2. Object 클래스

Chapter 1. Object 클래스와 메서드 오버라이딩

Object클래스는 모든 클래스의 최상위 클래스
아무것도 상속받지 않으면 자동으로 Object를 상속
Object가 가지고 있는 메소드는 모든 클래스에서 다 사용할 수 있다는 것을 의미
대표적인 Object 클래스의 부모 메서드
- equals()
- toString()
- hashCode()

Section 3. java.lang 패키지

Chapter 1. java.lang 패키지와 Wrapper 클래스

java.lang 패키지에는 기본형타입을 객체로 변환시킬때 사용하는 Wrapper 클래스가 있다.
- Boolean, Byte, Short, Integer, Long, Float, Double 클래스들을 묶어 Wrapper 클래스라 부른다.
Object 클래스
문자열과 관련된 String, StringBuffer, StringBuilder
화면에 값을 출력할때 사용했던 System클래스
수학 관련 Math클래스
Thread 관련 클래스

Chapter 2. 오토박싱 / 오토언박싱

과거에는 기본형과 Wrapper 클래스 사이의 형변환을 위해 메서드를 사용해야 했다.
하지만 Java 언어가 발전하면서 이를 자동으로 처리해주고 있다.

예시 코드

 public class WrapperExam {
      public static void main(String[] args) {
          int i = 5; 
          Integer i2 = new Integer(5); //과거 메서드를 통한 형변환
          Integer i3 = 5;     //오토박싱
          int i4 = i2.intValue(); //과거 메서드를 통한 형변환
          int i5 = i2;       //오토언박싱
          
          // 기본형 변수에서는 필드나 메서드를 가지고 있지 않기에 사용할 수 없다.
          //int j = 10;
          //int i6 = j.intValue();
          //long i7 = j.longValue();
      }
  }

Chapter 3. String, StringBuffer, StringBuilder

Java의 문자열 처리방식 3가지
한번 값이 저장되면 불변 (immutable)
- String
  - 한번 생성되면 할당된 메모리의 크기는 변하지 않는다.
  - 모든 문자열 내용 변경 시, 새로운 StringBuffer 객체 생성 & 문자열 내용 변경 & toString() 반환
    → String 내용 변경이 빈번하다면 메모리 낭비 유발
하나의 객체에서 문자열 내용 변경 가능 (mutable) → 내부적으로 문자열을 배열로 관리하기에 가변 문자열로서 사용 가능
- StringBuffer
  - 동기화(Synchronization) 지원 O → 멀티쓰레드 상황에서 효율적
- StringBuilder
  - 동기화(Synchronization) 지원 X → 단일쓰레드 상황에서 효율적
- StringBuffer와 StringBuilder의 주요 메서드
  - append(String str): 주어진 문자열을 현재 문자열의 끝에 추가합니다.
  - insert(int offset, String str): 지정된 위치에 문자열을 삽입합니다.
  - delete(int start, int end): 지정된 범위의 문자를 삭제합니다.
  - replace(int start, int end, String str): 지정된 범위의 문자를 주어진 문자열로 대체합니다.
  - reverse(): 현재 문자열을 반전시킵니다.
  - length(): 현재 문자열의 길이를 반환합니다.
  - toString(): StringBuffer 객체를 String으로 변환합니다.

String과 StringBuffer 속도 비교

public class StringBufferPerformanceTest{
    public static void main(String[] args){
        // (1) String의 +연산을 이용해서 10,000개의 *를 이어붙입니다.
        //시작시간을 기록합니다.(millisecond단위)
        long startTime1 = System.currentTimeMillis();
        String str="";
        for(int i=0;i<10000;i++){
            str=str+"*";
        }
        //종료시간을 기록합니다.(millisecond단위)
        long endTime1 = System.currentTimeMillis();
        
        // (2) StringBuffer를 이용해서 10,000개의 *를 이어붙입니다.
        //시작시간을 기록합니다.(millisecond단위)                
        long startTime2 = System.currentTimeMillis();
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        for(int i=0;i<10000;i++){
            sb.append("*");
        }
        //종료시간을 기록합니다.(millisecond단위)
        long endTime2 = System.currentTimeMillis();
        
        // 방법(1)과 방법(2)가 걸린 시간을 비교합니다.
        long duration1 = endTime1-startTime1;
        long duration2 = endTime2-startTime2;
        
        System.out.println("String의 +연산을 이용한 경우 : "+ duration1);
        System.out.println("StringBuffer의 append()을 이용한 경우 : "+ duration2);
    }
}
/* 실행 결과
String의 +연산을 이용한 경우 : 24
StringBuffer의 append()을 이용한 경우 : 1
*/

🔥 앞으로 StringBuffer / StringBuilder 를 자주 사용하도록 하자!

Section 4. java.util 패키지

Chapter 1. java.util 패키지

Date, Calendar 등의 날짜와 관련된 클래스
자료구조, 알고리즘에 많이 사용되는 컬렉션 프레임워크와 관련된 인터페이스 클래스가 있다.
- List, Set, Collection, Map

Chapter 2. 컬렉션 프레임워크

Collection
- 정보들의 중복 허용 | 순서 없음
- Iterator : 정보들을 순서대로 꺼내기 위한 인터페이스
  - hasNext() : 꺼낼 값이 있는지 확인한다
  - next() : 다음 정보를 꺼낸다
List
- 정보들의 중복 허용 | 순서 있음
- get() : 특정 위치의 정보를 꺼낸다
Set
- 정보들의 중복 금지 | 순서 없음
- add()
  - 만약 기존에 존재하는 정보라면 false 반환
  - 없는 정보라면 정보 추가 후, true 반환
Map
- 정보를 Key-Value 형태로 저장
- 정보들의 순서 없음 | Key 값은 중복 금지
- KeySet() : 모든 Key값을 Set 형태로 가져온다.
- Put() : Key와 Value를 입력받아 저장한다.

Chapter 3. 제네릭

Generic을 사용함으로써 선언할때는 가상의 타입으로 선언하고, 사용시에는 구체적인 타입을 설정함으로써 다양한 타입의 클래스를 이용하는 클래스를 만들 수 있습니다.
Generic을 사용하는 대표적인 클래스는 컬렉션 프레임워크와 관련된 클래스입니다.

예시 코드

public class Box<E> { //클래스 선언부에 < > 를 활용
        private E obj; // 입력받은 제네릭으로 필드 타입 지정
        public void setObj(E obj){ // 입력받은 제네릭으로 매개변수 타입 지정
            this.obj = obj;
        }

        public E getObj(){ // 입력받은 제네릭으로 메서드 반환 타입 지정
            return obj;
        }
    }

선언시의 제네릭 부분에는 명시되어있는 클래스가 들어갈 수 있다.

가상클래스를 이용하고 싶다면 클래스로서 값을 가지지않는 제네렉명을 넣고
- 변수 선언시에 제네릭을 지정해주면 된다.
- 변수 선언시에 제네릭을 지정하지 않으면 자동으로 Object 클래스로 지정된다.

public class BoxExam {
        public static void main(String[] args) {
            Box<Object> box = new Box<>(); //필드 obj의 타입을 Object로 결정
            box.setObj(new Object());
            Object obj = box.getObj();

            Box<String> box2 = new Box<>(); //필드 obj의 타입을 String으로 결정
            box2.setObj("hello");
            String str = box2.getObj();
            System.out.println(str);

            Box<Integer> box3 = new Box<>(); //필드 obj의 타입을 Integer로 결정
            box3.setObj(1);
            int value = (int)box3.getObj();
            System.out.println(value);
            
            //제네릭 설정 안하면 자동으로 Object로 결정
            Box box4 = new Box(); //필드 obj의 타입은 Object로 설정됨
            box4.setObj("hello");
            String str = box4.getObj();
            System.out.println(str);
        }
    }

Chapter 4. Set

예시 코드

package collection0;

import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;

public class Set0 {
	public static void main(String[] args) {
		Set<String> set = new HashSet<>();

		set.add("cha");
		set.add("jae");
		set.add("hyeon");
		//set.add("cha"); // 이미 set에 중복된 정보가 있기에 "cha"가 추가되지 않으며, false 반환

    System.out.println(set.size());

		Iterator<String> itr = set.iterator();

		while(itr.hasNext()){
			System.out.println(itr.next());
		}
		// Iterator 변수에서 next()는 현재 값을 읽고, 다음으로 읽을값의 위치를 정합니다.
		// Iterator 변수에서 hasNext()는 next()에 의해 결정된 다음으로 읽을값이 있는지를 확인합니다.

		// while(set.iterator().hasNext()){ // 계속 새로운 Iterator 변수를 만들어내며, next()로 읽을 위치를 지정하지 않기에 무한 루프
		// 	 System.out.println(itr.next()); // itr에서 다음에 읽을 수 있는 값이 없는데 읽으려고해서 NoSuchElementException 발생
		// }

		// while(itr.hasNext()){ // next()로 itr의 다음으로 읽을 값을 지정하지 않기에 무한 루프
		// 	 System.out.println(set.iterator().next()); // 계속 새로운 Iterator 변수를 만들어내기에, 맨 처음 값만 출력
		// }
	}
}

위의 3가지 while문을 실험해본 결과, Set 타입의 변수의 정보를 읽어내기 위해서는
- Iterator 타입 변수를 선언하여 사용해야 한다.
- hasNext()로 다음으로 읽을 값이 있는지 확인해야 한다.
  - next()를 사용해야만 다음으로 읽을 값의 위치를 정할 수 있다.

주요 메서드
- add()
- size()
- iterator()
  - next()
  - hasNext()

Chapter 5. List

예시 코드

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ListExam {

    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();

        // list에 3개의 문자열을 저장합니다.
        list.add("kim");
        list.add("lee");
        list.add("kim");

        System.out.println(list.size()); //list에 저장된 자료의 수를 출력 (중복을 허용하므로 3 출력) 
        for(int i = 0; i < list.size(); i++){
            String str = list.get(i); //List는 순서를 가지고 있기에 특정 위치의 데이터 확인 가능
            System.out.println(str);
        }
    }   
}

주요 메서드
- add()
- size()
- get()

Chapter 6. Map

예시 코드

import java.util.HashMap;
    import java.util.Iterator;
    import java.util.Map;
    import java.util.Set;   
    public class MapExam {  
        public static void main(String[] args) {
            // Key, Value가 모두 String 타입인 HashMap인스턴스를 만듭니다.
            Map<String, String> map = new HashMap<>();

            // key와 value값을 put으로 저장합니다.
            map.put("001", "kim");
            map.put("002", "lee");
            map.put("003", "choi");
            
            // 같은 key가 2개 있을 수 없습니다. 첫번째로 저장했던 001, kim은 001, kang으로 바뀐다.
            map.put("001", "kang");

            // map에 저장된 자료의 수를 출력합니다. 3이 출력됩니다.
            System.out.println(map.size());

            // 키가 001, 002, 003인 값을 꺼내 출력합니다.
            System.out.println(map.get("001"));
            System.out.println(map.get("002"));
            System.out.println(map.get("003"));

            // map에 저장된 모든 key들을 Set자료구조로 꺼냅니다.
            Set<String> keys = map.keySet(); //반환되는 key의 타입에 맞추어 Set의 제네릭 지정
            // Set자료구조에 있는 모든 key를 꺼내기 위하여 Iterator를 구합니다.
            Iterator<String> iter = keys.iterator();
            while (iter.hasNext()) {
                // key를 꺼냅니다.
                String key = iter.next();
                // key에 해당하는 value를 꺼냅니다.
                String value = map.get(key);
                // key와 value를 출력합니다.
                System.out.println(key + " : " + value);
            }
        }
    }

Map의 경우, 모든 key들을 확인하기 위해서는 다음 2가지 과정을 거쳐야 한다.
- Set 자료구조로 한번 변환
- Iterator로 Set의 정보 확인

주요 메서드
- put()
- size()
- get()
- ketSet()

차재현

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[ Backend Study - Java ]

Section 1. 예외 처리

Chapter 1. Exception

Chapter 2. Throws

Chapter 3. Throw new “예외클래스” (Exception 발생시키기)

Chapter 4. 사용자 정의 Exception

Section 2. Object 클래스

Chapter 1. Object 클래스와 메서드 오버라이딩

Section 3. java.lang 패키지

Chapter 1. java.lang 패키지와 Wrapper 클래스

Chapter 2. 오토박싱 / 오토언박싱

Chapter 3. String, StringBuffer, StringBuilder

Section 4. java.util 패키지

Chapter 1. java.util 패키지

Chapter 2. 컬렉션 프레임워크

Chapter 3. 제네릭

Chapter 4. Set

Chapter 5. List

Chapter 6. Map

[8/8] Java 기본 Summary ( w. 인프런 김영한)

[2/2] Java 중급 Summary (w. Programmers)

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