11_예외 처리

1. 예외란 무엇인가?

예외(Exception)는 프로그램 실행 중에 발생하는 예상치 못한 이벤트나 오류를 나타냅니다. 이러한 이벤트들은 프로그램의 정상적인 실행 흐름을 방해하거나 중단시킬 수 있습니다. 예외는 주로 코드 내에서 발생하는 상황으로, 프로그래머가 제어할 수 있거나 예방할 수 있는 상황에서 발생할 수 있습니다.

정의: 예외는 실행 중인 프로그램에서 예상치 못한 상황이나 오류를 나타냅니다. 이는 프로그램이 예상치 못한 입력, 잘못된 API 사용, 파일이 없는 등의 상황에서 일어날 수 있습니다.

발생 원인: 주로 코드 내에서 발생하며, 프로그래머의 부주의, 잘못된 사용, 또는 외부 조건에 의해 발생할 수 있습니다.

복구: 예외는 일반적으로 try-catch 블록을 사용하여 처리할 수 있습니다. 이를 통해 예외 상황에서 프로그램이 계속 실행될 수 있도록 대체 동작을 제공하거나, 사용자에게 적절한 메시지를 표시할 수 있습니다.

종류: 예외는 크게 두 가지로 나뉩니다. 체크 예외(Checked Exception)는 컴파일 시간에 확인되며, 코드에서 명시적으로 처리해야 합니다. 언체크 예외(Unchecked Exception)는 런타임에 발생하며, 코드에서 예외 처리를 강제하지 않습니다.

예시: 일반적인 예외로는 NullPointerException, ArrayIndexOutOfBoundsException, IOException 등이 있습니다.

처리: 예외는 try-catch 블록을 사용하여 처리할 수 있습니다. 또한 throws 키워드를 사용하여 예외를 호출한 메서드로 전파시킬 수도 있습니다.

2. 예외 코드

예외 처리 코드는 주로 try, catch, 그리고 선택적으로 finally 블록을 사용하여 구성됩니다. 이들 블록은 프로그램에서 예외를 처리하고 예외 상황에 대응하는 데 사용됩니다.

1. try 블록: 예외가 발생할 수 있는 코드를 포함하는 블록입니다. try 블록 내에서 예외가 발생하면 해당 예외를 처리하는 catch 블록으로 제어가 전달됩니다.

2. catch 블록: try 블록에서 발생한 예외를 처리하는 데 사용되는 블록입니다. 여러 개의 catch 블록이 있을 수 있으며, 각 catch 블록은 특정 유형의 예외를 처리합니다. 발생한 예외와 일치하는 첫 번째 catch 블록이 실행됩니다.

3. finally 블록: finally 블록은 예외 발생 여부에 관계없이 항상 실행되는 블록입니다. 주로 리소스의 해제나 정리 등을 위해 사용됩니다. finally 블록은 생략 가능하며, try 블록이나 catch 블록의 실행 후 항상 실행됩니다.

아래는 간단한 코드 예제를 통해 try, catch, finally 블록의 사용을 보여줍니다:

public class ExceptionHandlingExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 예외가 발생할 수 있는 코드
            int result = divide(10, 0);
            System.out.println("결과: " + result); // 이 부분은 실행되지 않음
        } catch (ArithmeticException e) {
            // ArithmeticException이 발생한 경우의 처리
            System.out.println("0으로 나눌 수 없습니다.");
        } finally {
            // 예외 발생 여부와 관계없이 항상 실행되는 코드
            System.out.println("finally 블록 실행");
        }
    }

    // 예외를 발생시키는 메서드
    private static int divide(int numerator, int denominator) {
        return numerator / denominator;
    }
}

이 예제에서 try 블록 내에서 divide 메서드를 호출하고 있습니다. divide 메서드는 0으로 나누기를 시도하므로 ArithmeticException이 발생합니다. 이 예외는 catch 블록에서 처리되고, 그 후 finally 블록이 실행됩니다. 만약 catch 블록이 없다면 예외는 상위 호출자로 전파됩니다.

3. 다중 예외 처리

예외 처리에서 여러 예외를 동일하게 처리하고 싶을 때, 두 개 이상의 예외 클래스를 파이프(|)로 연결하여 하나의 catch 블록에서 처리할 수 있습니다. 이렇게 하면 여러 예외 유형에 대해 동일한 예외 처리 코드를 공유할 수 있습니다.

예를 들어, IOException과 SQLException 두 예외를 동일한 방식으로 처리하고 싶다면 아래와 같이 작성할 수 있습니다:

try {
    // 예외가 발생할 수 있는 코드
    // ...
} catch (IOException | SQLException e) {
    // IOException 또는 SQLException이 발생한 경우의 처리
    System.out.println("IO 또는 SQL 예외 발생: " + e.getMessage());
} finally {
    // 예외 발생 여부와 관계없이 항상 실행되는 코드
}

이 코드에서 catch 블록은 IOException과 SQLException을 동시에 처리합니다. 이렇게 함으로써 중복 코드를 피하고 여러 예외에 대한 공통 처리 로직을 재사용할 수 있습니다.

Java 7부터는 이러한 다중 예외 처리 문법이 도입되었으며, 이를 통해 코드의 가독성을 높이고 유지보수를 쉽게 할 수 있습니다.

4. throws

throws 키워드는 메소드에서 발생한 예외를 직접 처리하지 않고, 메소드를 호출한 곳으로 예외를 떠넘길 때 사용됩니다. 이 키워드는 메소드 선언부에서 사용되며, 예외가 발생할 수 있는 메소드에서 사용됩니다.

public class Example {
    // 예외를 떠넘기는 메소드
    public void myMethod() throws CustomException {
        // 메소드에서 발생한 예외 처리 로직
        if (someCondition) {
            throw new CustomException("Some custom exception message");
        }
        
        // 예외가 발생하지 않았을 경우의 코드
    }

    // 메소드를 호출한 곳에서 예외 처리
    public static void main(String[] args) {
        Example example = new Example();
        try {
            example.myMethod();
        } catch (CustomException e) {
            // 예외 처리 로직
            System.out.println("Custom exception caught: " + e.getMessage());
        }
    }
}

위의 예제에서 myMethod()는 CustomException이 발생할 수 있는 메소드입니다. 이 메소드에서 예외가 발생하면 throws CustomException을 사용하여 해당 예외를 직접 처리하지 않고 호출한 곳으로 예외를 전파합니다. 이렇게 하면 main 메소드에서 해당 예외를 적절히 처리할 수 있습니다.

throws를 사용하여 예외를 떠넘길 때는 주의해야 합니다. 호출한 곳에서는 해당 예외를 처리해야 하거나, 동일하게 throws를 사용하여 상위 호출자로 떠넘겨야 합니다.

5. throws Exception

public class Example {
public void myMethod() throws Exception {
// 예외가 발생할 수 있는 코드
if (someCondition) {
throw new CustomException("Some custom exception message");
}
// 다른 예외가 발생할 수 있는 코드
if (anotherCondition) {
throw new AnotherException("Another exception message");
}
// 예외가 발생하지 않았을 경우의 코드
}

    public static void main(String[] args) {
        Example example = new Example();
        try {
            example.myMethod();
        } catch (Exception e) {
            // 모든 예외를 처리하는 코드
            System.out.println("Exception caught: " + e.getMessage());
        }
    }
}

6. 사용자 정의 예외

사용자 정의 예외(또는 사용자 정의 예외 클래스)는 Java에서 기본으로 제공되는 예외 클래스 외에 프로그래머가 직접 만들어 사용하는 예외 클래스를 의미합니다. 이를 통해 특정 상황이나 조건에서 발생하는 예외를 더 명확하게 표현하고, 프로그램의 가독성을 높이며 디버깅을 용이하게 할 수 있습니다.

사용자 정의 예외를 만들기 위해서는 보통 기존의 Exception 클래스나 그 하위 클래스를 확장(상속)하여 새로운 예외 클래스를 정의합니다.

// 사용자 정의 예외 클래스 정의
class CustomException extends Exception {
    public CustomException() {
        super("This is a custom exception.");
    }

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

// 사용자 정의 예외를 발생시키는 예제 메소드
public class Example {
    public void myMethod() throws CustomException {
        // 특정 조건에서 예외 발생
        if (someCondition) {
            throw new CustomException("Custom exception message");
        }
        // 예외가 발생하지 않았을 경우의 코드
    }

    public static void main(String[] args) {
        Example example = new Example();
        try {
            example.myMethod();
        } catch (CustomException e) {
            // 사용자 정의 예외 처리
            System.out.println("Custom exception caught: " + e.getMessage());
        }
    }
}