에러 - Throwable

자바에서 에러는 크게 error 와 exception 으로 구분할 수 있습니다. 이 에러들은 모두 프로그램 실행 중 문제가 발생하면 생성되며 Throwable 클래스를 상속받는 클래스들입니다. Throwable 역시 클래스이므로 Object 의 자손입니다.

Error

error 는 프로그램의 비정상적인 종료를 일으키는 StackOverFlow (스택 메모리 초과), OutOfMemory (힙 메모리 초과) 등의 치명적인 에러들입니다. error 는 시스템 레벨에서 발생하여 메모리 공간 등의 환경을 수정하거나 코드의 로직을 변경시켜줘야하는 에러입니다.

Exception(예외)

이와 달리 exception 은 앱 레벨에서 발생되는 에러들이며 프로그램이 무결해도 발생할 수 있습니다. exception 은 개발자가 예외 발생 시 처리방법을 지정함으로써 발생 후에 프로그램의 비정상 종료를 막을 수 있습니다.

Exception

Exception 클래스의 자손들인 예외들은 크게 RuntimeException 과 그 외의 예외들 두가지로 분류할 수 있습니다.

RuntimeException(Unchecked Exception)

RuntimeException 은 컴파일 이후 실행 중(런타임)에 발생할 수 있는 Exception 들이며 컴파일 시 컴파일리가 예외 발생에 대한 처리 유무를 확인하지 않습니다.

• NullPointerException (null을 참조하는 레퍼런스의 객체에 대한 접근), ArrayIndexOutOfBoundsException (할당된 범위 의외의 배열 인덱스 접근),ClassCastException (클래스 간 잘못된 형변환) 등의 Exception

RuntimeException 은 대부분 개발 중 버그로 인해 발생합니다. 따라서 디버깅을 통해 해결할 수 있는 경우가 많으며, 필요 시에 예외처리를 진행합니다.

Other Exceptions(Checked Exception)

Other Exception 은 RuntimeException 의 하위 예외들을 제외한 예외를 말합니다.

• IOException, SQLException, ClassNotFoundException 등

이 예외들을 발생시키는 클래스, 메서드들은 반드시 해당 예외에 대한 처리를 해야합니다. 처리하지 않은 경우 컴파일 에러가 발생합니다.

이 예외들은 프로그램이 무결하더라도 사용자에 의해 발생될 수 있는 예외들입니다. 대부분 예측 가능한 예외가 발생하므로 예외 상황에 맞게 핸들링해주어야 합니다.

예외 처리(Exception Handling)

프로그램 동작 시 발생한 예외에 의해서 프로그램이 비정상 종료를 하지 않게 하려면 해당 예외에 대한 처리를 해주어야 합니다. 예외를 처리하게되면 비정상 종료를 막고 방법에 따라 프로그램의 동작을 계속해서 수행할 수 있게 합니다.

예외가 처리되지 않으면(Uncaught exception) JVM의 예외처리기(UncaughtExceptionHandler)가 받아서 예외 원인을 화면에 출력합니다.

하지만 예외발생 시 예외 객체를 만들고 예외 내에 메시지를 포함한 내용을 넣어야 하므로 성능 소요가 큽니다. 따라서 단순 반환 등의 이유로 예외를 생성해서 throw 하지 않는 것이 권장됩니다.

예외 직접 처리

try - catch

try - catch 문은 try 문 수행 중 예외가 발생했을 시 발생한 라인부터 수행을 중지, catch() 에 해당하는 Exception 파라미터가 정의되어 있을 경우 catch 문을 수행하는 역할을 합니다. 만약 catch() 파라미터에 해당하는 예외가 없을 경우 처리되지 못합니다.

try 는 다른 try 블록 내에 선언될 수 있으며 catch 블록은 한 try 블록에 여러 개를 붙일 수 있습니다.

finally

finally 블록은 try 문 수행 후 catch 블럭의 수행과 관련없이 반드시 수행되는 구문입니다. 보통 close 해야하는 객체들 같이 반드시 수행해야 하는 과정을 담습니다. finally 문은 try - catch 와 다르게 반드시 작성할 필요는 없습니다.

try{
      try{

      } catch (RuntimeException e){

      } catch (Exception e){

      } finally {

      }
} catch (Exception e){
      try{

      } catch (Exception e){

      }
} finally {
      try{

      } catch (Exception e){

      }
}

멀티 catch 블럭

JVM 1.7 부터 catch 블럭에 여러 파라미터를 동시에 받을 수 있습니다. 이 때 | 로 예외 타입을 구분하며 명시합니다.

...
catch( NullPointerException | ArrayOutOfBoundsException e){
...
}

단 이렇게 멀티 캐치 블럭에 포함되는 각 예외들은 상속관계가 없어야 합니다. 즉 어느 한쪽의 instance 로 포함되면 안됩니다.

try - with - resource( AutoCloseable)

try - catch 의 예외 발생 유무와 관계없이 자원을 사용한 경우는 close 메서드를 호출해줄 필요가 있습니다. 이 때 finally 문을 사용하는데 만약 반환하려는 값이 IOStream 등의 예외 발생 가능한 자원이라면 finally 내에 다시 try 를 작성해야합니다.

자바에서는 JDK 1.7 부터 try 문에 인자를 참조할 수 있게 되었는데, 이렇게 작성할 경우 try - catch 문을 빠져나가게 되면 close() 메서드를 호출하여 자원을 반납합니다.

단 이렇게 사용하려면 try 문에 작성된 클래스는 AutoCloseable 을 구한현 객체여야 합니다.

//AutoCloseable classes,,
try(FileInputStream fis = new FileInputStream("score.dat")
			;DataInputStream dis = new DataInputStream(fis)){
	//...
} catch(,,,) { ...}

AutoCloseable 은 예외를 반환하기 때문에 close 동작에서 예외를 발생시킬 수 있습니다. 그렇다면 예외가 발생하여 close 하는 과정인데, 그 과정에서 다시 예외가 발생하면 어떻게 될까요 ?

이 때는 실제 예외를 출력하고, close 의 예외는 suppressed 키워드와 함께 출력됩니다.

Exception 검사

catch 문을 수행하면서 intanceof 연산자로 파라미터와 발생된 예외의 형을 검사합니다. 상속 관계인 예외도 함께 검사가 되므로 모든 예외의 Exception 으로 파라미터를 정의했다면 모든 예외를 받아 처리할 수 있습니다.

따라서 catch 체인으로 예외를 처리할 때, 슈퍼클래스 예외를 상위에 선언하게 되면 하위에 선언된 서브클래스 예외는 참조되지 않으므로 주의해서 작성해야합니다.

printStackTrace(), getMessage()

두 메서드는 Exception 클래스에 정의되어 있어, 상속하는 모든 예외들에 존재합니다.

printStackTrace() 는 해당 예외가 생성 됐을 때 메서드 호출 스택을 출력합니다. getMessage() 는 해당 예외 객체에 저장된 메시지를 반환합니다.ㅐ

예외 반환하기

예외를 try-catch 로 감싸 일회성으로 처리할 수 있지만, 예외를 반환하여 이전 호출 스택에서 처리하도록 할 수 있습니다.

throw

throw 예외 키워드로 예외를 발생시킬 수 있습니다. 해당 구문이 수행되면 메서드는 종료되고 호출한 메서드에 throw 키워드와 작성된 예외와 같은 클래스의 예외가 발생됩니다.

public void myMethod(int val){
	//...
	if(val != 0){
		throw new RuntimeException("예외 !");
	}
}

위와 같이 로직 내에서 조건을 만족하지 못한 경우 예외를 throw 하여 처리할 수 있습니다.

throws

메서드 선언부에 throws 예외1, 예외2 ,,,를 작성하면 작성된 예외형에 맞는 예외들은 핸들링하지 않아도 됩니다. 그리고 호출한 메서드는 throws 에 작성된 예외에 대한 핸들링(checkedException인 경우)을 해야합니다.

//IOException에 대한 처리를 하지 않고 throw
public void main(String[] args) throws IOException){
	BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
}

예외 되던지기

메서드 내에서 발생한 예외를 try 문으로 감싸고 catch 블럭에서 발생한 예외가 아닌 다른 예외를 새로 생성하여 되던지는 구조를 말합니다.

try{
	BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
	String str = br.readLine();
} catch(IOException e){
	throw new RuntimeException("예외 발생 !");
}

위의 예제는 CheckedException 인 IOException 을 catch 블럭으로 받아서 RuntimeException 으로 처리해주기 때문에 호출 메서드에서 예외를 반드시 처리할 필요가 없습니다.

위와 같이 다른 종류의 예외를 던지기 때문에 로직별로 예외를 따로 처리하거나 한 번에 묶어서 처리할 수 있습니다.

private void checkUser(String userId){
//...
	try {
		//...
	} catch {SQLException e} {
		throw new UserIdNotFoundException("정보 처리 중 오류 발생! " );
	}
//...
}

예외 반환 주의 사항

throw 및 throws 는 예외를 처리하는 것이 아닌 반환하는 것으로 모든 호출 스택의 메서드에서 처리하지 않고 반환한다면 결국 main 메서드에 도달 한 후 비정상 종료가 될 것입니다. throw 및 throws 는 같은 예외를 메서드별로 따로 작성하지 않아 중복코드를 줄이기 위해 사용됩니다. 따라서 해당 키워드를 사용 후에 반드시 상위 호출 스택에서 예외를 처리해야합니다.

사용자 정의 예외

Exception 혹은 하위 클래스를 상속받은 클래스를 정의하여 사용자 정의 예외를 만들 수 있습니다.

사용자 정의 예외는 어떤 비즈니스 로직(서비스)에 대해서 일괄적으로 예외처리를 할 수 있도록 만들어 로직에 집중할 수 있도록 합니다.

public class UserException extends RuntimeException{
	public UserException(String msg){
		super(msg);
	}
}

사용자 정의 예외를 만들 때 상속받는 Exception 클래스에 따라 동작을 구분시킬 수 있습니다.

예를 들어 RuntimeException 의 하위 예외는 컴파일 단계에서 예외처리가 필수가 아니고 Exception 의 하위 예외는 CheckedException 처럼 핸들링해야합니다.

• 사용자 정의 예외 활용

class UserException extends RuntimeException{
	public UserException(String msg){
		super(msg);
	}
}

class SearchException extends RuntimeException{
	public SearchException(String msg){
		super(msg);
	}
}

//..
public void myService(String param){
	try{
		switch(param){
			case "login" :
				login();
				break;
			case "register" :
				register();
				break;
			case "search" :
				search();
				break;
		}
	} catch(UserException e){
		e.printStackTrace();
		UserExceptionHandler(e);
	} catch(SearchException e){
		e.printStackTrace();
		SearchExceptionHandler(e);
	}
}

private void login(){
	try{
	//..
	} catch(Exception e){
		throw new UserException("로그인 예외");
	}
}

private void register(){
	try{
	//..
	} catch(Exception e){
		throw new UserException("등록 예외");
	}
}

private void search(){
	try{
	//..
	} catch(Exception e){
		throw new SearchException("검색 예외");
	}
}