예외와 예외 클래스

하드웨어의 고장으로 인해 응용프로그램 실행 오류가 발생하는 것을 자바에서는 에러라고 한다. 자바에서는 에러 이외에 예외라고 부르는 오류가 있는데 예외란 잘못된 사용 또는 코딩으로 인한 오류를 말한다. 예외가 발생하면 프로그램은 곧 바로 종료된다는 점에서는 에러와 동일하지만, 예외 처리를 통해 계속 실행 상태를 유지할 수 있다. 예외는 다음 두 가지가 있다.

종류	설명
일반 예외(Exception)	컴파일러가 예외 처리 코드 여부를 검사하는 예외를 말한다.
실행 예외(Runtime Exception)	컴파일러가 예외 처리 코드 여부를 검사하지 않는 예외를 말한다.

자바는 예외가 발생하면 예외 클래스로부터 객체를 생성한다. 자바의 모든 에러와 예외 클래스는 Throwable을 상속받아 만들어지고, 추가적으로 예외 클래스는 java.lang.Exeception 클래스를 상속 받는다. 실행 예외는 RuntimeException과 그 자식 클래스에 해당한다. 그 밖의 예외 클래스는 모두 일반 예외이다. 자바는 자주 사용되는 예외 클래스를 표준 라이브러리로 제공한다. 앞의 그림에서 언급한 모든 예외 클래스는 표준 라이브러리에서 제공하는 것들이다.

예외 처리 코드

예외 처리 코드는 try-catch-finally 블록으로 구성된다. (생성자 내부와 메소드 내부에 작성)

try 블록에서 작성한 코드가 예외 없이 정상 실행되면 catch 블록은 실행되지 않고 finally 블록이 실행된다. 그러나 try 블록에서 예외가 발생하면 catch블록이 실행되고 연이어 finally 블록이 실행된다.

예외 종류에 따른 처리

try 블록에는 다양한 종류의 예외가 발생할 수 있다. 이 경우, 다중 catch를 사용하면 발생하는 예외에 따라 예외 처리 코드를 다르게 작성할 수 있다. catch 블록의 예외 클래스는 try 블록에서 발생된 예외의 종류를 말하는데, 해당 타입의 예외가 발생하면 catch 블록이 선택되어 실행된다.

처리해야 할 예외 클래스들이 상속 관계에 있을 때는 하위 클래스 catch 블록을 먼저 작성하고 상위 클래스 catch 블록을 나중에 작성해야 한다. 예외가 발생하면 catch 블록은 위에서부터 차례대로 검사 대상이 되는데, 하위 예외도 상위 클래스 타입이므로 상위 클래스 catch 블록이 먼저 검사 대상이 되면 안 된다.

두 개 이상의 예외를 하나의 catch 블록으로 동일하게 예외처리를 하려면 " | "를 써주면된다.

리소스 자동 닫기

리소스란 데이터를 제공하는 객체를 말한다. 리소스는 사용하기 위해 열어야하며, 사용이 끝난 다음에는 닫아야한다. 리소스를 사용하다가 예외가 발생될 경우에도 안전하게 닫는 것이 중요하다. 그렇지 않으면 리소소스가 불안정한 상태로 남아있게 된다.

FileInputStream fis = null;
try {
fis = new FileInputStream("file.txt"); //파일 열기
...
} catch(IOException e) {
...
} finally {
fis.close(); //파일 닫기
}

try-with-resource 블록을 사용하면 예외 발생 여부와 상관없이 리소스를 자동으로 닫아준다. try 괄호에 리소스를 여는 코드를 작성하면 try 블록이 정상적으로 실행을 완료했거나 도중에 예외가 발생하면 자동으로 리소스의 close()메소드가 호출된다.

try(FileInputStream fis = new FileInputStream("File.txt")){
...
} catch(IOException e) {
...
}

try-with-resource 블록 사용하기 위해선 리소스는 java,lang.AutoCloseable 인터페이스를 구현해서 close() 메소드를 재정의 해야한다.

예외 떠넘기기

메소드 내부에서 예외가 발생할 때 try-catch 블록으로 예외를 처리하는 것이 기본이지만, 메소드를 호출한 곳으로 예외를 떠넘길 수도 있다. 이때 사용하는 키워드가 throws이다. throws는 메소드 선언부 끝에 작성하는데, 떠넘길 예외 클래스를 쉼표로 구분해서 나열해주면 된다.

	리턴타입 메소드명(매개변수, ...) throws 예외클래스1, 예외클래스2, ... {
    }

throws 키워드가 붙어 있는 메소드에서 해당 예외를 처리하지 않고 떠넘겼기 때문에 이 메소드를 호출하는 곳에서 예외를 받아 처리해야 한다.

나열해야 할 예외 클래스가 많을 경우네는 throws Exception 또는 throws Throwable 만으로 모든 예외를 간단히 떠넘길 수도 있다.

	리턴타입 메소드명(매개변수, ... ) throws Exception {
    }

사용자 정의 예외

잔고보다 더 많은 출금 요청이 들어온 경우에는 프로그램에서 잔고 부족 예외를 발생시킬 필요가 있다. 그러나 잔고 부족 예외는 표준 라이브러리에는 존재하지 않기 때문에 직접 예외 클래스를 정의해서 사용해야한다. 이것을 사용자 정의 예외라고 한다.

사용자 정의 예외는 컴파일러가 체크하는 일반 예외로 선언할 수도 있고, 컴파일러가 체크하지 않는 실행 예외로 선언할 수도 있다. 통상적으로 일반 예외는 Exception의 자식 클래스로 선언하고 실행 예외는 RuntimeException의 자식 클래스로 선언한다/

public class extends [ Exception | RuntimeException ] {
	public XXXException() {	//기본 생성자
    }
    
    public XXXException(String message) { //예외 메세지를 입력받는 생성자
    super(message); 
    }
}

사용자 정의 예외 클래스에는 기본 생성자와 예외 메시지를 입력받는 생성자를 선언해준다. 예외 메시지는 부모 생성자 매개값으로 넘겨주는데, 그 이유는 예외 객체의 공통메소드인 getMessage()의 리턴값으로 사용하기 위해서이다.

예외 발생 시키기

자바에서 제공하는 표준 예외뿐만 아니라 사용자 정의 예외를 직접 코드에서 발생시키려면 throw 키워드와 함께 예외 객체를 제공하면 된다. 예외의 원인에 해당하는 메시지를 제공하고 싶다면 생성자 매개값으로 전달한다.

throw 된 예외는 직접 try-catch 블록으로 예외를 처리할 수도 있지만 애부분은 메소드를 호출한 곳에서 예외를 처리하도록 throws 키워드로 예외를 떠넘긴다.

확인 문제

1. 4

2. 3

3. 4

4. 2

5. 3

6.

10
숫자로 변환할 수 없음
10
인덱스를 초과했음
10

7.

public class NotExistIDException extends Exception {
    public NotExistIDException() {
    }

    public NotExistIDException(String message) {
        super(message);
    }
}

public class WrongPasswordException extends Exception {
    public WrongPasswordException() {
    }

    public WrongPasswordException(String message) {
        super(message);
    }
}

public class LoginExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            login("white", "12345");
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e.getMessage());
        }
        try {
            login("blue", "54321");
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e.getMessage());
        }
    }

    public static void login(String id, String password) throws NotExistIDException, WrongPasswordException {

        if (!id.equals("blue")) {
            throw new NotExistIDException("아이디가 존재하지 않습니다.");
        }
        if (!password.equals("12345")) {
            throw new  WrongPasswordException("패스워드가 틀립니다.");
        }
    }
}

8.

try( FileWriter fw = new FileWriter("file.txt") ) { 
	fw.write("Java");
} catch (IOException e) { 
	e.printStackTrace();
}