[Java] 예외처리(exception handling)

예외처리(exception handling)

예외처리(exception handling)란, 프로그램 실행 시 발생할 수 있는 예기치 못한 예외의 발생에 대비한 코드를 작성하는 것이며, 예외처리의 목적은 예외의 박생으로 인한 실행 중인 프로그램의 갑작스런 비정상 종료를 막고, 정상적인 실행상태를 유지할 수 있도록 하는 것이다.

 

발생한 예외를 처리하지 못하면, 프로그램은 비정상적으로 종료되며, 처리되지 못한 예외는 JVM의 예외처리기가 받아서 예외의 원인을 화면에 출력한다.

 

 

예외 처리하기 - try-catch문

예외를 처리하기 위해 try-catch문을 사용하면 구조는 다음과 같다.

try{
	// 예외가 발생할 가능성이 있는 문장
}catch(Exception1 e1){
	// Exception1이 발생했을 경우, 이를 처리하기 위한 문장
}catch(Exception2 e2){
	// Exception2이 발생했을 경우, 이를 처리하기 위한 문장
}catch(ExceptionN eN){
	// ExceptionN이 발생했을 경우, 이를 처리하기 위한 문장
}

하나의 try 블럭 다음에는 여러 종류의 예외를 처리할 수 있도록 하나 이상의 catch블럭이 올 수 있으며, 이 중 발생한 예외의 종류와 일치하는 단 한개의 catch블럭만 수행된다. 발생한 예외의 종류와 일치하는 catch블럭이 없으면 예외는 처리되지 않는다. 

 

▶ try블럭 내에서 예외가 발생한 경우
1. 발생한 예외와 일치하는 catch블럭이 있는지 확인한다.
2. 일치하는 catch 블럭을 찾게 되면, 그 catch블럭 내의 문장들을 수행하고 전체 try-catch문을 빠져나가서 그 다음 문장을 계속해서 수행한다.
일치하는 catch블럭을 찾지 못하면, 예외는 처리되지 못한다.

▶ try블럭 내에서 예외가 발생하지 않은 경우
1. catch블럭을 거치지 않고 전쳬 try-catch문을 빠져나가서 수행을 계속한다.

 

catch블럭은 괄호( )와 블럭{ } 두 부분으로 나눠져 있는데, 괄호( )내에는 처리하고자 하는 예외와 같은 타입의 참조변수 하나를 선언해야한다.

예외가 발생하면, 발생한 예외에 해당하는 클래스의 인스턴스가 만들어 진다. 

모든 예외 클래스는 Exception 클래스의 자손이므로, catch블럭의 괄호( )에 Exception클래스 타입의 참조변수를 선언해 놓으면 어떤 종류의 예외가 발생하더라도 이 catch블럭에 의해서 처리된다.

 

EX)

import java.util.Random;

public class ExceptionEx1 {
	public static void main(String[] args) {
		
		try{
		Random rnd = new Random();
		int a = 100;
		int value = rnd.nextInt(100);
		
		System.out.println(" value : " + value);
	
		System.out.println(a/value);
		System.out.println("성공");
		}catch(ArithmeticException ae) {// 예외처리, 나눠지지 않을시
			System.out.println("0 으로 나눌수 없습니다.");
		}catch(ArrayIndexOutOfBoundsException aibe) {
			System.out.println("배열의 인덱스 범위를 초과했습니다..");
		}catch(ClassCastException cc) {
			System.out.println("알맞지 않는 캐스트 입니다.");
		}catch(Exception e) {
			// 모든 Exception의 조상
			System.out.println("예상 못한 Exception");
			e.printStackTrace();
		}
	} 
}

 

printStackTrace(), getMessage()

예외가 발생했을 때 생성되는 예외 클래스의 인스턴스에는 발생한 예외에 대한 정보가 담겨 있으며, getMessage()와 printStackTrace()를 통해서 이 정보들을 얻을 수 있다. catch 블럭의 괄호( )에 선언된 참조변수를 통해 이 인스턴스에 접근할 수 있다. 이 참조변수는 선언된 catch블럭 내에서만 사용 가능하며, 자주 사용되는 메서드는 다음과 같다.

 

printStackTrace() : 예외발생 당시의 호출스택(Call Stack)에 있었던 메서드의 정보와 예외 메시지를 화면에 출력한다.
getMessage() : 발생한 예외클래스의 인스턴스에 저장된 메시지를 얻을 수 있다.

 

EX)

public class ExceptionEx {
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println(1);
		System.out.println(2);
		try {
			System.out.println(3);
			System.out.println(0 / 0); // 예외 발생
			System.out.println(4); // 실행 X
		} catch (ArithmeticException ae) {
			ae.printStackTrace();
			// 참조변수 ae를 통해, 생성된 ArithmeticException
			// 인스턴스에 접근 가능
			System.out.println("예외메시지 : " + ae.getMessage());
			;
		}
		System.out.println(6);
	}
}

ArithmeticException 인스턴스의 printStackTrace()를 사용해서, 호출스택(call stack)에 대한 정보와 예외 메시지를 출력하였다. 이처럼 printStackTrace() 또는 getMessage() 와 같은 메서드를 통해 예외의 발생원인을 알 수 있다.

 

멀티 catch블럭

여러 catch블럭을 ' | ' 기호를 이용해서, 하나의 catch 블럭으로 합칠 수 있으며 이를 멀티 catch블럭이라 한다. 멀티 catch블럭을 이용하면 중복된 코드를 줄일 수 있다. 

 

try{
	...
} catch(ExceptionA | ExceptionB e){ // 멀티 catch 블럭
	e.printStackTrace();
}

하지만 만일 catch블럭의 ' | ' 기호로 연결된 예외 클래스가 조상과 자손의 관계에 있다면 컴파일 에러가 발생한다. 이는 조상 클래스만 써주는 것과 똑같기 때문에 불필요한 코드는 제거하라는 뜻이다.

 

예외 발생시키기

키워드 throw를 사용해서 프로그래머가 고의로 예외를 발생시킬 수 있으며, 아래의 방법을 따른다.

1. 연산자 new를 이용해서 발생시키려는 예외 클래스의 객체를 만든 다음
Exception e = new Exception("고의로 발생");
2. 키워드 throw를 이용해서 예외를 발생시킨다.
throw e;

 

EX)

public class ExceptionEx {
	public static void main(String[] args) {	
		try {
			Exception e = new Exception("고의로 발생");
			throw e;
		} catch (Exception e) {
			System.out.println("에러 메세지 : " + e.getMessage());
			e.printStackTrace();	
		}
		System.out.println("프로그램 정상 종료");
	}
}

 

메세지 예외 선언

예외를 처리한느 방법에는 try-catch문 사용 외에, 예외를 메서드에 선언하는 방법이 있다. 

메서드에 예외를 선언하려면, 메서드의 선언부에 키워드 throws를 사용해서 매서드 내에서 발생할 수 있는 예외를 적어주기만 하면 된다. 예외가 여러 개일 경우 쉼표( , )로 구분한다.

 

void method() throws Exception1, Exception2, ... ExceptionN {
	// 매서드의 내용
}

모든 예외의 최고 조상인 Exception 클래스를 메서드에 선언하면, 이 메서드는 모든 종류의 예외가 발생할 가능성이 있다는 뜻이다.

 

finally 블럭

finally 블럭은 예외의 발생여부에 상관없이 실행되어야할 코드를 포함시킬 목적으로 사용된다. try-catch문의 끝에 선택적으로 덧붙여 사용할 수 있으며, try-catch-finally의 순서로 구성된다.

 

try{
	// 예외가 발생할 가능성이 있는 문장들을 넣는다.
} catch (Exception1 e1){
	// 예외처리를 위한 문장을 적는다.
} finally {
	// 예외의 발생여부에 관계없이 항상 수행되어야한는 문장을 넣는다.
    // finally 블럭은 try-catch문의 맨 마지막에 위치해야한다.
}

 

예외가 발생할 경우 'try -> catch -> finally' 순으로 실행되고, 예외가 발생하지 않은 경우에는 'try -> finally' 순으로 실행된다. 

 

 

예외처리 EX)

 

import javax.swing.JOptionPane;

public class ExceptionEx2 {
	// 예외 전가
	static int plus(String x, String y) throws NumberFormatException{
			int a =0, b=0;
		
			 a = Integer.parseInt(x);
			 b = Integer.parseInt(y);
			System.out.println("하하하");
			 
			System.out.println("여기는 계속실행 ");
		
		return a+b;
	}
	public static void main(String[] args) {
		String a = "10";
		String b = "20b";
		
		// 두수의 합을 계산하는 매서드
		int result = 0;
		try {
			 result = plus(a,b);
			
		}catch(NumberFormatException nfe){
			System.out.println("숫자 형식이 맞지 않습니다.");			
		}	
		System.out.println(a + " + " + b + " = " + result);
		// 10 + 20 = 30;
		
	}

}

 

EX2)

import java.io.IOException;

public class ExceptionEx3 {
	public static void main(String[] args) {

		System.out.println("입력 :  ");
		// RuntimeException => ArithmeticExeption
		// IOException -> 반드시 예외처리 필요
		try {
			int value = System.in.read();
			System.out.println(value);  // 아스키 코드 값으로 출력
		} catch (IOException ie) {
			System.out.println("입출력 오류 발생");
			ie.printStackTrace();
		} finally {
			// I/O, network, db : 다 사용후 자원을 반납
			// 예외가 있던 없던 반드시 실행되는 코드
			System.out.println("숫자 형식이 맞지 않습니다.");
		}

	}
}

 

EX3)

 

import javax.swing.JOptionPane;

public class ExceptionEx4 {
	
	static int divide(String x, String y) throws NumberFormatException{
		int a =0, b=0;
		int r =0;
		try {
			 a = Integer.parseInt(x);
			 b = Integer.parseInt(y);
			r = a % b;
		}catch(NumberFormatException nfe){
			System.out.println("숫자로 형변환 실패");
		}catch(ArithmeticException ae) {
			System.out.println("0으로 나눌수 없음");
		}	
		return r;
	}
	static int divide2(String x, String y) 
				throws NumberFormatException, ArithmeticException{
		int a, b =0;
		int r = 0;
		a = Integer.parseInt(x);
		b = Integer.parseInt(y);
		r = a%b;
		
		return r;
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		
		String a = "10";
		String b = "20";
		
		int result = 0;
		result = divide(a, b);
		
		System.out.println(result);
		
	}
}