Java_예외처리

예외처리

예외처리란 프로그램 실행 시 발생할 수 있는 오류에 대비하는 것으로 프로그램 비정상종료를 막고 실행 상태를 유지하는 것

오류의 종류

에러(Error)

시스템, 운영체제, JVM의 잘못으로 발생되는 것
개발자가 해결할 수 있는 문제가 아님
예외처리의 대상이 아님

예외(Exception)

예외는 개발자의 코딩실수나 사용자의 잘못된 프로그램 사용으로 발생하는 오류
예외는 예외처리를 통해서 비정상적인 종료를 예방할 수 있다
예외는 UncheckedException과 CheckedException으로 구분

UncheckedException

RunTimeException 클래스와 그 자식 클래스들이다
주로 개발자의 코딩 실수로 발생되는 오류들
컴파일러가 예외처리 여부를 체크하지 않는다

UncheckedException 주요 클래스

클래스명	클래스 설명
RunTimeException	모든 Unchecked Exception의 부모 클래스
NullPointException	참조변수의 값이 Null인 상태에서 필드나 메소드를 사용할 때 발생하는 예외 클래스
ClassCastException	클래스 형변환이 가능하지 않을 때 발생하는 예외 클래스
ArithmeticException	나눗셈에서 어떤 값을 0으로 나눌 때 발생하는 예외 클래스
IndexOutOfBoundsException	배열, 리스트, 문자열에서 인덱스 범위를 벗어난 위치를 조회했을 때 발생하는 예외 클래스
NumberFormatException	숫자가 아닌 문자를 포함하고 있는 문자열을 정수나 실수로 변환할 때 발생하는 예외 클래스 Integer.parseInt(s), Double.parseDouble(s)등을 실행할 때 발생

CheckedException

Exception 클래스와 Exception 하위 클래스 중에서 RuntimeException 클래스의 하위 클래스가 아닌 예외 클래스
사용자의 잘못된 사용으로 인해 발생하는 오류들
컴파일러가 예외처리 구현 여부를 반드시 체크
- 예외처리 관련 코드가 구현되어 있지 않으면 컴파일 오류가 발생
- 최신의 라이브러리나 프레임워크에서는 CheckedException의 사용비중이 점점 줄어들고 있다

CheckedException의 주요 클래스

클래스명	클래스 설명
Exception	모든 Checked Exception 의 부모 클래스
ClassNotFoundException	클래스파일을 찾을 수 없을 때 발생하는 예외클래스
IOException	읽기/쓰기 하는 도중 오류가 발생했을 때 발생하는 예외클래스 네트워크를 통해서 다른 컴퓨터와 데이터 교환중 오류가 발생했을 때 발생하는 예외클래스
FileNotFoundException	파일을 찾을 수 없을 때 발생하는 예외클래스
SQLException	데이터베이스 엑세스 작업 중 오류가 발생했을 때 발생하는 예외클래스

예외처리하기

try ~ catch 구문을 사용해서 직접 예외를 처리할 수 있다
throws를 사용해서 예외처리를 위임할 수 있다

try ~ catch 구문으로 예외처리하기

try {
	예외를 발생시키는 수행문;
	예외를 발생시키는 수행문;
    
} catch(자식예외클래스명 변수명) {
  	예외 발생시 실행할 수행문
    
}  catch(부모예외클래스명 변수명) {
  	예외 발생시 실행할 수행문
    
}  catch(Exception 변수명) {
  	예외 발생시 실행할 수행문
}

catch 블록을 여러 개 작성할 때는 부모타입예외를 잡은 catch 블록을 아래쪽에 위치시켜야 한다
맨 아래쪽 catch 블록에 Exception 타입을 예외를 잡을 수 있도록 구성하면 예상하지 못한 예외도 잡을 수 있다
발생이 예상되는 예외들이 부모-자식 관계가 아닐때는 순서와 상관없이 catch 블록을 구성해도 된다
catch 블록에서 선언한 변수는 해당 블록에서만 사용할 수 있다

FileNotFoundException 예제

try {
	Properties prop = new Properties();
	prop.load(new FileReader("config.properties"));
} catch (FileNotFoundException ex) {
	System.out.println(ex);
	System.out.println("파일을 찾을 수 없습니다");
} catch (IOException ex) {
	System.out.println(ex);
	System.out.println("파일 읽기 작업 중 오류가 발생하였습니다");
}

FileNotFoundException : 지정된 경로에 해당하는 파일을 찾을 수 없을 때 던져지는 예외다
I/OException : 입출력 작업 중 오류가 발생했을 때 던져지는 예외

throws로 예외처리 위임하기

메소드에서 발생하는 예외를 직접 처리하지 않고, 그 메소드를 호출하는 측에서 예외처리를 위임하는 것
throws 키워드를 사용해서 예외처리를 위임할 수 있다

throws 구문으로 예외처리하기

public static void main(String[] args) {
	try {
		first();
	} catch (IOException ex) {
		System.out.println(ex);
		System.out.println("입출력 작업 중 오류가 발생하였습니다");
	}
}
	
public static void first() throws IOException{
	second();
}
	
public static void second() throws IOException{
		
	FileWriter writer = new FileWriter("app3.txt");
	writer.write("예외처리 위임하기");
	writer.close();
}

해당 메소드에서 예외처리와 관련한 코드의 작성을 할 필요가 없다.
예외처리를 각각의 메소드에서 직접 개별적으로 처리하지 않고, 한 군데에서 일괄처리하게 만들 수 있다.

예외일괄처리 예시

public class App1 {
	
	/**
	 * 고객등급과 주문금액을 전달받아서 적립포인트를 반환한다
	 * @param grade 고객등급
	 * @param orderPrice 주문금액
	 * @return 적립포인트
	 */
	public static int getPoint(String grade, int orderPrice) {
		Map<String, Double> map = new HashMap<String, Double>();
		map.put("gold", 0.05);
		map.put("silver", 0.03);
		map.put("bronze", 0.01);
		
		if(!map.containsKey(grade)) {
			throw new RuntimeException("[" + grade +"] 가 없거나 유효한 등급이 아닙니다");
		}
		
		
		// 고객등급에 해당하는 적립률 조회하기
		double rate = map.get(grade);
		
		// 적립률과 주문금액을 이용해서 적립포인트 계산하기
		int point = (int)(orderPrice*rate);
		
		// 적립포인트 반환하기
		return point;
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		
		try {
			int point1 = getPoint("gold", 10000000);
			int point2 = getPoint("silver", 10000000);
			int point3 = getPoint("", 10000000);
			
		} catch (RuntimeException ex) {
			// 예외일괄처리하는 곳에서는 실질적인 예외처리 코드를 작성한다.
			// 1. 예외발생내용을 로그에 기록하기
			// 2. 오류 메세지를 경고창등을 통해서 사용자에게 알려주기
			// 3. 오류를 수정할 수 있도록 수행문 실행내용 출력하기
			// + 1번, 3번은 프로그램을 유지보수하는 개발자를 위한 처리
			// + 2번은 이 프로그램을 사용하는 사용자를 위한 처리
			
			ex.printStackTrace();
			
		} catch (Exception ex) {
			ex.printStackTrace();
		}
	}

public class App2 {

	public static int getPoint(String grade, int orderPrice) {
		Map<String, Double> map = new HashMap<String, Double>();
		map.put("gold", 0.05);
		map.put("silver", 0.03);
		map.put("bronze", 0.01);
		
		if(!map.containsKey(grade)) {
			throw new InvalidCustomerGradeException(grade);
		}
		
		double rate = map.get(grade);
		int point = (int)(orderPrice*rate);
		
		return point;
	}
	
	
	public static void main(String[] args) {
		
		// 예외 일괄처리
		try {
			
		int point1 = getPoint("gold", 10000000);
		System.out.println("포인트 : " + point1);
		
		int point2 = getPoint("silver", 5000000);
		System.out.println("포인트 : " + point2);
		
		int point3 = getPoint("guest", 300000);
		System.out.println("포인트 : " + point3);
		
		} catch (InvalidCustomerGradeException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

위에서 사용된 InvalidCustomerGradeException

public class InvalidCustomerGradeException extends RuntimeException{

	public InvalidCustomerGradeException () {}
	
	public InvalidCustomerGradeException (String message) {
		// super(message)는 RuntimeException의 생성자 메소드다
		super(message);
	}
}

예외클래스의 주요 API

Throwble

Error, Exception의 부모 클래스
오류와 관련된 모든 메소드들이 구현되어 있다.
모든 Error, Exception 클래스는 Throwable에 구현된 메소드를 상속받고, 사용할 수 있다.
특별한 경우가 아니면 사용자정의 예외클래스를 정의할 때 생성자만 정의해도 된다.

Throwble의 주요생성자

public Throwable() { ... } : 기본생성자
public Throwable(String message) { ... } : 오류와 관련된 메세지를 전달받는 생성자
public Throwable(String message, Throwable cause) { ... } : 오류와 관련된 메세지 및 오류의 원인이 되었던 이전 예외객체를 전달받는 생성자
public Throwable(Throwable cause) { ... } : 오류의 원인이 되었던 이전 예외객체를 전달받는 생성자

Throwble의 주요메소드

Throwable getCouse() : 오류발생의 원인이 되었던 오류를 반환한다.
String getMessage() : 오류와 관련된 상세한 메세지를 반환한다.
void printStackTrace() : 오류 발생과 관련되어서 실행되었던 코드를 화면에 출력 및 오류검출을 위한 디버깅 작업에서 참조한다.
void printStackTrace(PrintStream s) : 오류 발생과 관련되어서 실행되었던 코드를 화면이 아닌 다른 곳에 출력하게 할 수 있다.
void printStackTrace(PrintWriter s) : 오류 발생과 관련되어서 실행되었던 코드를 화면이 아닌 다른 곳에 출력하게 할 수 있다.

String getMessage( ) 와 void printStackTrace( ) 예시

String getMessage( ) : 오류 메시지를 반환
void printStackTrace( ) : 오류 검출을 위한 프로그램 실행 정보를 화면에 출력

public static void main(String[] args) {
	try {
		Properties prop = new Properties();
		prop.load(new FileReader("config.properties"));
	} catch (FileNotFoundException ex) {
		// getMessage()는 오류메시지를 반환한다
		String errorMessage = ex.getMessage();
		System.out.println("오류메세지: "+errorMessage);
			
	// printStackTrace()는
	// 오류 검출에 필요한 오류 정보(예외클래스명 + 오류메시지)와
	// 프로그램 실행정보를 화면에 출력한다
		ex.printStackTrace();
	} catch (IOException ex) {
		ex.printStackTrace();
	}
}

ArithmeticException 예시

어떤 숫자를 0으로 나눌때 발생하는 예외다
UncheckedException이다. (컴파일러가 예외처리 여부를 체크하지 않는다)
나눗셈 연산은 ArithmeticException 예외가 발생할 가능성이 있는 수행문이다
ArithmeticException 예외가 UncheckedException 이기 때문에 나눗셈 연산식에 대해서 예외처리 코드를 작성할 필요가 없다

NumberFormatException 예시

숫자가 아닌 문자를 포함하고 있는 텍스트를 숫자로 변환할 때 발생되는 예외다
NumberFormatException은 UncheckedException이다.

public static void main(String[] args) {
	String str ="1sdfasdfsd";
	int pageNo = 1;
	try {
		pageNo = Integer.parseInt(str);
	} catch (NumberFormatException ex) {

	}
	System.out.println("요청한 페이지 번호 : "+pageNo);
		
	int start = (pageNo -1)*10 +1;
	int end = pageNo*10;
		
	System.out.println("조회시작번호 : "+ start);
	System.out.println("조회종료번호 : "+ end);
}

public static void main(String[] args) {
// 페이지 번호
	String str = "2 ";
	int pageNo = NumberUtils.toInt(str, 1);
	int start = (pageNo -1)*10 +1;
	int end = pageNo * 10;
		
	System.out.println("페이지 번호 : "+ pageNo);
	System.out.println("조회시작번호 : " + start);
	System.out.println("조회종료번호 : " + end);
}

finally 블록

finally 블록에는 예외 발생 유무와 상관없이 반드시 실행되어야 하는 수행문을 작성하는 블록이다.
애플리케이션 실행 중 점유했던 시스템의 자원(리소스)을 해제하는 코드(수행문)을 주로 작성한다.
데이터베이스 엑세스 작업에서 트랜잭션처리와 관련된 코드를 작성한다.

finally 블록 예시

try {
	1 - 오류 발생이 예상되는 수행문;
    
	2 - 1번 위의 수행문이 정상적으로 수행되었을 때 실행되는 수행문;
	2 - 1번 위의 수행문이 정상적으로 수행되었을 때 실행되는 수행문;
	2 - 1번 위의 수행문이 정상적으로 수행되었을 때 실행되는 수행문;
} catch (예외클래스 변수명) {
	3 - 1번 수행문에서 오류가 발생했을 때, 실행되는 수행문 
} finally {
	4 - 1번 수행문의 정상수행/오류발생과 상관없이 반드시 실행되는 수행문;
}

1번과 2번 수행문은 시스템의 자원을 사용하는 수행문이다.
4번 수행문은 1번/2번 수행문에서 사용했던 시스템의 자원(I/O자원, 네트워크 자원, 데이터베이스 연결자원 등)을 반납하는 수행문
java 7부터 프로그램이 사용했던 자원을 자동으로 반납하는 기능이 추가되면서 자원을 반납하기 위한 finally 블록은 필요가 없어졌다
일반적으로 데이터베이스 엑세스 작업에는 외부 라이브러리(mybatis, jpa)를 사용하게 되는데, 이런 라이브러리들은 데이터베이스 작업과 관련된 자원 반납을 자동으로 처리

public static void main(String[] args) {
	FileWriter writer = null;
		try {
			writer = new FileWriter("app7.txt");
			writer.write("finally 연습");
			
		} catch (IOException ex) {
			
		} finally {
			try {
				if(writer != null) {
					// FileWriter 객체가 사용했던 
					// 시스템의 입출력 직원을 반납하는 수행문이다.
				writer.close();									
			}
		} catch (IOException e) {
			// 이 catch 블록에는 수행문을 작성하지 않는다
		}
	}
}

finally 블록과 조금 다른 try ~ catch ~ resource 블록

try 블록에 자원객체를 전달하면, try 블록이 끝나면 자동으로 자원을 반납하는 기능이 지원되는 블록이다

try (SomeResource resource = new SomeResource()) {
	resource.method();
	resource.method();
} catch ( ) {

}

try (SomeResource1 resource1 = new SomeResource1();
	SomeResource2 resource2 = new SomeResource2() ) {
	resource.method();
	resource.method();		
} catch () {

}

AutoCloseable 인터페이스를 구현한 클래스는 try ~ catch ~ resource 블록을 사용하면 사용했던 자원을 자동으로 반납처리한다

예외의 변환

실제 발생한 예외 대신 사용자정의 예외를 발생시키는 것
throw 키워드를 사용
throw new 예외클래스(오류메세지, 실제발생한예외)
여러 종류의 예외를 처리하는 것보다 사용자정의 예외만 처리하도록 하는 것이 목적

예외처리 변환 작성예시

try {
    예외발생이 예상되는 코드 // SQLException 이 발생예상됨
  } catch (SQLException e) {
    throw new 사용자정의예외클래스("메세지", e);
  }

예외처리 변환예시

public class App1 {

	// 이 메소드에서 발생하는 FileNotFoundException, IOException을
	// try ~ catch 구문을 이용해서 잡고, 대신 HtaException을 발생시켰다
	public static String readfile() {
		try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("sample.txt"))){
			String text = reader.readLine();	
			
			return text;
		} catch (FileNotFoundException e) {
			throw new HtaException("sample.txt",e);
		} catch (IOException e) {
			throw new HtaException(e);
		}
	}
	
	// 이 메소드에서 발생한 ParseException을 try ~ catch 구문을 이용해서 잡고
	// 대신 HtaException을 발생시켰다.
	public static Date toDate(String text) {
		try {
			SimpleDateFormat simple = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
			Date date = simple.parse(text);
			return date;
		} catch (ParseException e) {
			throw new HtaException(text,e);
		}
		
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		try {
			String str = readfile();
			System.out.println("읽어온 텍스트 : "+ str);
			
			toDate("dfasfd");
		} catch (HtaException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

위에서 사용된 HtaException

public class HtaException extends RuntimeException{

	public HtaException(String message) {
		super(message);
	}
	
	public HtaException (Throwable cause) {
		super(cause);
	}
	
	public HtaException (String message, Throwable cause) {
		super(message,cause);
	}
}

강제 예외발생

업무로직상의 오류가 있는 경우(비밀번호 불일치, 잔액부족, 로그인 실패 등) 예외를 강제로 발생시켜서 해당 기능을 호출한 측에게 오류가 발생했음을 알리는 것이다.
throw 키워드를 사용

강제 예외발생 작성예시

  public void login(String id, String password) {
    User savedUser = userService.getUser(id);
    if (savedUser == null) {
      throw new UserNotFoundException("아이디가 존재하지 않습니다.");
    }
    if (!savedUser.getPasswrd.equals(password)) {
      throw new NotMatchedPasswordException("비밀번호가 일치하지 않습니다.");
    }
    ...
  }

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