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9주차 : 예외 처리

Javalive study시리즈Exception

자바의 예외 처리에 대해 학습하세요.

학습할 것

  • 자바에서 예외 처리 방법 (try, catch, throw, throws, finally)
  • 자바가 제공하는 예외 계층 구조
  • Exception과 Error의 차이는?
  • RuntimeException과 RE가 아닌 것의 차이는?
  • 커스텀한 예외 만드는 방법

자바에서 예외 처리 방법 (try, catch, throw, throws, finally), 커스텀한 예외 만드는 방법

자바에서 예외를 처리하는 방법은 다양하다.

try ~ catch 를 사용해서 예외를 직접 처리하는 방법.

try ~ catch ~ finally 를 사용해서 예외를 직접 처리하고, 예외가 발생해도 꼭 해야하는 후속처리까지 하는 방법.

throw를 사용해서 강제로 예외를 발생하는 방법.

에라 모르겠다. throws를 사용해서 나를 호출한 녀석에게 예외를 던지는 방법 등이 있다.

Java
package me.xxxelppa.study.week09;

public class Exam_001 {
    public static void main(String[] args) {

        try {

            // 예외가 발생할 수 있는 코드를 try 블록 안에 작성

        } catch(Exception e) {

            // 발생한 예외를 처리할 수 있는 코드를 catch 블록 안에 작성
            // 예외가 발생하지 않으면 이 블록의 내용을 실행하지 않는다.

        }
    }
}

사실 처음 예외를 보면 finally 가 그다지 쓸모 없어 보이기도 한다.

finally 를 사용하는 다양한 경우가 있겠지만, 데이터베이스를 사용할 때 많이 사용한다.

하지만 데이터베이스에 대해 설명하려면 너무 복잡해지기 때문에 상황을 예로 들어보자.

냉장고 문을 열었으면 문을 다시 닫고, 음식을 먹었으면 설거지를 해놓는게 보통이다.

Java
package me.xxxelppa.study.week09;

public class Exam_002 {
    public static void main(String[] args) {

        boolean isSnack = true;
        boolean isMilk = true;
        boolean isFood = true;

        try {

            // 냉장고 문을 연다.

            // 간식을 찾는다.

            // 간식이 없으면 예외 발생
            if(!isSnack) throw new SnackNotFoundException();

            // 우유가 없으면 예외 발생
            if(!isMilk) throw new MilkNotFoundException();

            // 먹을게 없으면 예외 발생
            if(!isFood) throw new FoodNotFoundException();

            // 간식을 꺼낸다.

            // 냉장고 문을 닫는다.

        } catch (SnackNotFoundException snfe) {

            // 간식이 없으면 실행하는 블록

            // 냉장고 문을 닫는다.

        } catch (MilkNotFoundException mnfe) {

            // 우유가 없으면 실행하는 블록

            // 냉장고 문을 닫는다.

        } catch (FoodNotFoundException mnfe) {

            // 먹을게 없으면 실행하는 블록

            // 냉장고 문을 닫는다.

        }
    }
}

class SnackNotFoundException extends Exception { }
class MilkNotFoundException extends Exception { }
class FoodNotFoundException extends Exception { }

try 블록 내에서 코드를 실행하는 도중 예외가 발생하면, try 블록 마지막에 실행하는 냉장고 문을 닫는 일을 할 수 없다.

먹고 싶은게 없다고 냉장고 문을 계속 열어두면, 등짝맞기 딱 좋다.

그래서 문을 닫아야 하는데, 모든 예외 상황에 문을 닫는다고 하려니 같은 내용이 반복 된다.

만약 냉장고 문을 그냥 닫지 않고, 이것좀 와서 보라고 한 다음에 냉장고 문을 닫고 싶으면 네곳을 고쳐야 한다.

슬픈일이 아닐 수 없다.

또 어쩌면 실수로 특정 예외 상황에서 냉장고 문을 닫는것을 깜빡하고 빠뜨릴 수도 있다.

등짝이 남아나지 않을거다.

예외가 발생해도 하지 않아도 무조건 냉장고 문을 닫아야 등짝이 터지지 않을 수 있기 때문에 finally 블록을 사용한다.

Java
package me.xxxelppa.study.week09;

public class Exam_003 {
    public static void main(String[] args) {

        boolean isSnack = true;
        boolean isMilk = true;
        boolean isFood = true;

        try {

            // 냉장고 문을 연다.

            // 간식을 찾는다.

            // 간식이 없으면 예외 발생
            if(!isSnack) throw new SnackNotFoundException();

            // 우유가 없으면 예외 발생
            if(!isMilk) throw new MilkNotFoundException();

            // 먹을게 없으면 예외 발생
            if(!isFood) throw new FoodNotFoundException();

            // 간식을 꺼낸다.

        } catch (SnackNotFoundException snfe) {

            // 간식이 없으면 실행하는 블록

        } catch (MilkNotFoundException mnfe) {

            // 우유가 없으면 실행하는 블록

        } catch (FoodNotFoundException mnfe) {

            // 먹을게 없으면 실행하는 블록

        } finally {

            // 냉장고 문을 닫는다.
        }
    }
}

class SnackNotFoundException extends Exception { }
class MilkNotFoundException extends Exception { }
class FoodNotFoundException extends Exception { }

그리고 자연스럽게 넘어갔는데, 특정 예외를 강제로 발생하고 싶을 때 throw 를 사용할 수 있다.

이 throw 를 사용할 경우 크게 두 가지 방법으로 처리할 수 있다.

하나는 위에서 예시로 만든 것처럼 catch 블록을 사용해서 직접 후처리를 하는 것이고

다른 하나는 메소드에 throws 키워드를 사용해서 나를 호출한 녀석에게 예외를 처리 해달라고 던져버리는 것이다.

이 두번째 방법을 예외 전파라고도 한다.

Java
package me.xxxelppa.study.week09;

public class Exam_004 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            myMethod_1();
        } catch (Exception e) {

            // 예외가 전파되어온 스택을 출력한다.
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void myMethod_1() throws Exception {
        myMethod_2();
    }

    public static void myMethod_2() throws Exception {
        myMethod_3();
    }

    public static void myMethod_3() throws Exception {
        int a = 10;
        int b = 0;

        // 0으로 나누면 예외가 발생한다.
        a = a / b;
    }
}
java.lang.ArithmeticException: / by zero

at me.xxxelppa.study.week09.Exam_004.myMethod_3(Exam_004.java:25)
at me.xxxelppa.study.week09.Exam_004.myMethod_2(Exam_004.java:17)
at me.xxxelppa.study.week09.Exam_004.myMethod_1(Exam_004.java:13)
at me.xxxelppa.study.week09.Exam_004.main(Exam_004.java:6)

실행 결과를 보면 최초로 예외가 무엇 때문에 어디서 발생 했는지 call stack 을 출력해서 보여주고 있다.

개인적인 생각이지만 일반적으로 사람들은 똑같은 일을 반복하는걸 별로 좋아하지 않는다.

특히 개발자들은 더 그런것 같다.

예외를 처리할 때 try ~ with ~ resource 라는게 있다.

자바 7부터 등장했는데, 다음과 같이 생겼다.

Java
package me.xxxelppa.study.week09;

public class Exam_005 {
    public static void main(String[] args) {

        boolean isSnack = true;
        boolean isMilk = true;
        boolean isFood = true;

        try (Refrigerator refrigerator = new Refrigerator()){

            // 냉장고 문을 연다.

            // 간식을 찾는다.

            // 간식이 없으면 예외 발생
            if(!isSnack) throw new SnackNotFoundException();

            // 우유가 없으면 예외 발생
            if(!isMilk) throw new MilkNotFoundException();

            // 먹을게 없으면 예외 발생
            if(!isFood) throw new FoodNotFoundException();

            // 간식을 꺼낸다.

        } catch (Exception e) {
            if(e instanceof SnackNotFoundException) {
                // 간식이 없으면 실행하는 블록
            } else if(e instanceof MilkNotFoundException) {
                // 우유가 없으면 실행하는 블록
            } else if(e instanceof FoodNotFoundException) {
                // 먹을게 없으면 실행하는 블록
            }

            e.printStackTrace();
        }
    }
}

class Refrigerator implements AutoCloseable {
    @Override
    public void close() throws Exception {
        // 냉장고 문을 닫는다.
    }
}

class SnackNotFoundException extends Exception { }
class MilkNotFoundException extends Exception { }
class FoodNotFoundException extends Exception { }

10라인에 try 블록에 소괄호 블록이 생겼다.

이 소괄호 블록 안에서 생성한 객체는 finally 에서 후처리를 해주지 않아도 후처리를 해준다.

대신 조건이 있다.

41라인에 해당 클래스가 정의되어 있는 것을 보면, AutoCloseable 라는 인터페이스를 구현하고 있는것을 볼 수 있다.

이 인터페이스를 정의하고 있는 클래스라면 위와같이 조금은 더 간결하게 코드를 작성할 수 있다.

마지막으로 커스텀한 예외는 위에서 예제를 코드를 만들어 보면서 작성 했다.

바로 다음 절에서 Checked 와 Unchecked 예외에 대해 설명 하지만,

Checked 예외 상황을 만들 경우 Exception을 포함한 자식 타입 클래스를, Unchecked 예외 상황을 만들 경우 RuntimeException을 포함한 자식 타입 클래스를 상속 받으면 된다.

Java
package me.xxxelppa.study.week09;

public class Exam_006 {
    public static void main(String[] args) throws MyException {

        throw new MyException("내가 만든 커스텀한 예외");

    }
}

class MyException extends Exception {

    // super 생성자를 사용하면
    // Exception 클래스의 부모인 Throwable 클래스의 생성자를 호출한다.

    public MyException() {
        super();
    }

    public MyException(String message) {
        super(message);
    }
}
Exception in thread "main" me.xxxelppa.study.week09.MyException: 내가 만든 커스텀한 예외

at me.xxxelppa.study.week09.Exam_006.main(Exam_006.java:6)

자바가 제공하는 예외 계층 구조, Exception과 Error의 차이는?, RuntimeException과 RE가 아닌 것의 차이는?

자바 api 문서를 참고해보면 모든 클래스의 최상위 부모인 Object 를 상속 받은 Throwable 을 상속 받은 Exception 과 Error 가 있다.

Error는 메모리가 부족하다던가 등의 JVM에 문제가 생겼을 경우에 발생하고,

Exception은 프로그램 코드 레벨에서 문제가 생겼을 경우에 발생하는 편이다.

Exception 은 또 크게 두가지로 구분해서 생각할 수 있는데, Checked 와 Unchecked 이다.

검색해보니 잘 정리된 좋은 그림이 있어서 가져와보았다.

0102-202-java-live-study-week-9-exception-img-01.png

출처 : https://madplay.github.io/post/java-checked-unchecked-exceptions

Unchecked 예외는 RuntimeException (런타임 예외) 라고도 하는데, 보통 프로그램 실행중에 발생하며, 발생할 것을 미리 알 수 없다는 특징이 있다.

그리고 이 예외는 Exception 을 상속 받은 RuntimeException 을 상속 받은 클래스이다.

반면 Checked 예외는 RuntimeException이 아닌 예외를 말한다.

이러한 예외는 프로그램 실행중에 갑자기 발생하는 것이 아니기 때문에 미리 대처해둘 수 있다는 특징이 있다.

그렇기 때문에 RE가 아닌 (Unchecked Exception이 아닌) 예외에 대해서는 코드에서 명시적으로 예외 처리를 해주어야 한다.

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