[CS-JAVA] Error & Exception

지영·2023년 8월 23일

CS Error & Exception Java

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Error와 Exception의 차이

프로그램이 실행 중 어떤 원인에 의해서 오작동을 하거나 비정상저으로 종료되는 경우를 프로그램 오류라 하며, 프로그램 오류에는 Error와 Exception이 있다.

Error

컴파일 시 문법적인 오류와 런타임 시 nullpoint 참조와 같은 오류로 프로세스에 심각한 문제를 야기시켜 프로세스를 종료시킬 수 있다. 이와 같이 수습할 수 없는 심각한 문제를 의미한다. 개발자가 미리 예측하거나 방지할 수 없다.

Exception

개발자가 구현한 로직에서 발생한 실수나 사용자의 영향에 의해 발생한다. 해당 예외는 프로그래머가 적절히 코드를 작성해주면 비정상적인 종류를 막을 수 있다. try-catch으로 Exception Handling을 할 수 있다.

Throwable이란

오류와 예외 모두 자바의 최상위 클래스인 Object를 상속받는다. 그리고 그 사이에는 Throwable이란 클래스와 상속관계가 있다. Throwable 클래스의 객체에는 오류나 예외에 대한 메시지를 담는다. 그 외에도 예외가 연결될 때(chained exception) 연결된 예외의 정보들을 기록하기도 한다.

Throwable객체가 가진 정보와 할 수 있는 행위는 getMessage()와 printStackTrace()라는 메서드로 구현되어 있다. 이를 상속받은 Error와 Exception또한 두 메서드를 사용할 수 있다.

+) 주요 Method
printStackTrace() : 발생한 Exception의 출처를 메모리상에서 추적하면서 결과를 알려줍니다. 발생한 위치를 정확히 출력해줘서 제일 많이 쓰며 void를 반환합니다.
getMessage() : 한줄로 요약된 메세지를 String으로 반환해줍니다.

Error(오류)란

개발자가 미리 대처하기 힘든 것을 말한다. 아래는 오류의 대표적인 예시이다.

StackOverflowError : 호출의 깊이가 깊어지거나 재귀가 지속되어 stack overflow 발생 시 던져지는 오류. 이를 피하기 위해서 재귀를 사용할 때 조심하거나, 가시적인 loop를 사용하는 것도 예방법이 될 수 있습니다.
OutOfMemoryError : JVM이 할당된 메모리의 부족으로 더 이상 객체를 할당할 수 없을 때, 던져지는 오류. 가비지 컬랙터에 의한 추가적인 메모리 확보가 부족한 상황에 발생하기도 한다. 이를 피하기 위해서는 낭비되는 메모리를 차단하거나, heap의 크기를 늘려주는 방법을 사용할 수도 있다.

Exception(예외)란

NullPointerException : 객체가 필요한 경우인데 응용프로그램이 null을 사용하려고 시도할 경우, 던져지는/던질 수 있는 예외입니다.
IllegalArgumentException : 메서드가 허가되지 않거나 부적절한 argument를 받았을 경우에 던져지는/던질 수 있는 예외입니다.

🎁 여기서 던질 수 있는이라는 것은 개발자가 임의로 예외를 던질 수 있다는 의미이다.

Exception의 종류

1. Checked Exception

Compile Exception이라고도 한다. Exception을 바로 상속받는다. 컴파일 시점에 예외를 catch하는지를 확인한다. 만약 컴파일 시점에 예외에 대해 처리(try-catch)하지 않는다면 컴파일 에러가 발생한다.
또한 트랜잭션 Rollback이 안된다는 속성도 있다. 예외가 발생하는 메서드에서 throws 예약어로 예외를 호출한 메서드에 전달하는 방법으로 처리가 가능하다.
주로 JVM 외부와 통신(네트워크, 파일시스템 등) 할 때 쓰인다.

RuntimeException 이외의 모든 예외
IOException, SQLException 등

public class CheckedException {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            File file = new File("example.txt");
            Scanner scanner = new Scanner(file);
            while (scanner.hasNextLine()) {
                String line = scanner.nextLine();
                System.out.println("line = " + line);
            }
            scanner.close();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            System.out.println("An error occurred while reading the file: " + e.getMessage());
        }
    }
}

2. Unchecked Exception

RuntimeException을 상속받는다. 컴파일 시점에 예외를 확인하지 않으므로 컴파일 시점에 예외가 발생하는지 여부를 판단할 수 없다. Checked Exception과 반대로 트랜잭션 Rollback이 된다는 속성도 있다.

예외가 발생하느 메서드에서 throws 예약어를 활용할 필요는 없다 (해도 상관없긴 하다.) 즉, 명시적으로 예외처리를 하지 않아도 된다.

RuntimeException 하위의 모든 예외
NullPointerException, IndexOutOfBoundExcepion, ArrayIndexOutOfBoundsException 등

public class UncheckedException {
    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = {1, 2, 3};
        int index = 10;

        System.out.println("number = " + numbers[index]);
    }
}

에러 발생 이미지

Exception의 사용

Checked Exception : 예외에 대한 처리 책임을 확실히 넘길 수 있을 때 사용. 즉 예외가 발생할 수 있는 메소드를 호출하는 메소드가 예외를 활용하여 무엇이가 의미있는 작업을 할 때 유용. 하지만 무분별한 thows의 활용은 코드의 가독성을 떨어뜨리고, 어떤 메서드의 어떤 부분에서 예외가 발생했는지를 알기 어렵게 만드는 원인이 되기도 한다.
아래의 예시는 예외 추적이 쉽도록 리팩토링한 코드이다

출처 : https://toneyparky.tistory.com/40

// bufferedReader.readline()에서 던질 수 있는 IOException을 try-catch로 잡아 UncheckedException으로 바꿔서 던진다.

public static String extractRequestLine(BufferedReader bufferedReader) {
    try {
    	String requestLine = bufferedReader.readLine();
        if (requestLine == null) {
            throw new InvalidHttpRequestException("request line이 없습니다.");
    	}

      return requestLine;
    } catch (IOException e) {
        throw new InvalidHttpRequestException("입력 값이 잘못되어 RequestLine 객체를 생성할 수 없습니다.");
    }
}

*참고 : https://toneyparky.tistory.com/40, https://gyoogle.dev/blog/computer-language/Java/Error%20&%20Exception.html