예외처리(Exception Handling) - (1)

  자바에서는 실행 시(runtime) 발생할 수 있는 프로그램 오류를 '에러(Error)'와 '예외(Exception)'로 구분한다. 에러는 메모리 부족(OutOfMemoryError)이나 스택오버플로우(StackOverflowError)와 같이 일단 발생하면 복구할 수 없는 심각한 오류이고, 예외는 발생하더라도 수습될 수 있는 비교적 덜 심각한 것이다.

  에러는 프로그램 코드에 의해서 수습될 수 없고 예외는 수습될 수 있으므로, 예외 처리(Exception Handling)를 통해 해당 상황을 인식하고 대처하도록 한다.

 

1. 예외 클래스의 분류 🎹

예외 클래스의 계층구조

  예외 클래스의 계층 구조는 크게 3가지로 나누어 볼 수 있다. 왼쪽에 있는 Error, 파란색으로 표시된 Checked Exception 계열, 주황색으로 표시된 Unchecked Exception 계열(= RunTime Exception 계열)이 있다.

  CheckedException 계열은 사용자의 실수와 같은 외적인 요인에 의해 발생하는 예외이다. 예를 들어 존재하지 않는 파일의 이름을 입력했다던가(FileNotFoundException), 실수로 클래스의 이름을 잘못 적었다던가(ClassNotFoundException), 또는 입력한 데이터 형식이 잘못된(DataFormat Exception) 경우에 발생한다. 해당 경우에는 예외에 대한 대처 코드가 없으면 컴파일이 진행되지 않는다. 

  Unchecked Exception 계열(= RunTime Exception 계열)은 프로그래머의 실수로 발생하는 예외이다. 예를 들어 배열의 범위를 벗어난다던가(ArraryIndexOutOfBoundsException), 값이 null인 참조변수의 멤버를 호출하려 했다던가(NullPointerException), 클래스 간의 형변환을 잘못했다던가(ClassCastException), 정수를 )으로 나누려고(ArithmeticException)하는 경우에 발생한다. 이는 예외에 대한 대처 코드가 없더라도 컴파일은 진행이 된다.

 

2. try-catch문 🎸

try {
    // 예외가 발생할 가능성이 있는 코드들을 넣는다.
} catch (Exception e) {
    // 예외를 처리하기 위한 코드를 넣는다.
}

  예외가 발생하면, 발생한 예외에 해당하는 클래스의 인스턴스가 만들어진다. 그래서 만약 예외가 발생한 문장이 try블럭에 포함되어 있다면, 이 예외를 처리할 수 있는 catch 블럭이 있는지 찾게 된다. 적절한 catch블럭을 찾게 되면 catch블럭 안의 내용을 수행하고 try-catch문을 빠져나간다.

  catch블럭의 예외타입 범위가 너무 큰 경우 예외가 발생하지만 구체적인 예외에 대해서 알지 못하게 되고, 만약 catch블럭의 예외타입 범위 너무 작은 경우에는 예외가 처리되지 않는 문제가 발생한다. 그래서 아래와 같이 작은 범위에서 큰 범위로 catch블럭의 흐름을 제어할 필요가 있다. (예외 클래스는 예외타입 범위의 크기에 의미를 두기 위하여 임의로 작성한 것이다.)

try {
    // 예외가 발생할 가능성이 있는 코드들을 넣는다.
} catch (SubSubException e) {
    // 예외를 처리하기 위한 코드를 넣는다.
} catch (SubException e) {
    // 예외를 처리하기 위한 코드를 넣는다.
} catch (Exception e) {
    // 예외를 처리하기 위한 코드를 넣는다.
}

 

  JDK1.7부터는 멀티 catch 블럭을 지원하고 있다. 이는 여러 catch 블럭을 '|' 기호를 통해서 하나로 합칠 수 있게 해 준다. 주의할 점은 예외 클래스가 조상과 자손의 관계가 있으면 안 된다.

try {
    ...
} catch (ParentException | ChildException e) { // Error
    ...
} 

try {
    ...
} catch (ParentExceptionA | ParentExceptionB e) { // OK
    ...
} 

try {
    ...
} catch (ChildExceptionA | ChildExceptionB e) { // OK
    ...
}

 

3. 예외에 대한 정보 📯

  예외가 발생했을 때 생성되는 예외 클래스의 인스턴스에는 발생한 예외에 대한 정보가 담겨있다. getMessage()와 printStackTrace()를 통해서 이 정보들을 사용할 수 있다.

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

public class Main {
	public static void main(String[] args) {
		int N = 10;
		System.out.println("N = " + N);
		try {
			System.out.println("N / 5 = " + N / 5);
			System.out.println("N / 2 = " + N / 2);
			System.out.println("N / 0 = " + N / 0); // 예외 발생
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
			System.out.println("e.getMessage 내용 : " + e.getMessage());
		}
	}
}

// 출력 내용
// N = 10
// N / 5 = 2
// N / 2 = 5
// e.getMessage 내용 : / by zero
// java.lang.ArithmeticException: / by zero
//  	at com.amenable.Main.main(Main.java:8)

 

4. 메서드 예외 선언 🥁

void method1() throws Exception {
    ...
}

void method2() throws Exceptoin1, Exception2, Exception3 {
    ...
}

  위와 같이 메서드 예외 선언을 해줄 수 있다. 이는 예외를 처리한다기보다는 자신을 호출한 메서드에게 예외처리를 떠맡기는 것이다. 단순히 전달을 하는 것이므로 어느 한 곳에서는 반드시 try-catch문으로 예외처리를 해주어야 한다.

  그렇다면 그냥 해당 메서드에서 바로 예외처리를 해주면 되는데 왜 전달을 할까? 다양한 이유가 있을 수 있겠지만 그중 한 가지 이유는 '호출한 메서드에서 예외가 발생했다는 사실을 알 수 있게 하기 위함'이다. 먼저 코드를 보자.

public class Main {
	public static void main(String[] args) {
		method();
	}

	static void method() {
		try {
			throw new Exception();
		} catch (Exception e) {
			System.out.println("method에서 예외 처리");
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

//method에서 예외 처리
//java.lang.Exception
//	at com.amenable.Main.method(Main.java:8)
//	at com.amenable.Main.main(Main.java:3)

  위의 코드처럼 작성하면 main에서는 예외가 발생했다는 사실조차 모르게 된다. 하지만 method에서 예외를 넘겨주면 main에서 method를 호출한 라인에서 예외가 발생한다는 것을 알 수 있고 이에 대해서 처리를 할 수 있다.

public class Main {
	
	public static void main(String[] args) {
		method(); // 컴파일 안됨. 예외처리 해줘야 함
	}

	static void method() throws Exception {
		throw new Exception();
	}
}

public class Main {
	
	public static void main(String[] args) {
		try {
			method();
		}
		catch(Exception e) {
			System.out.println("main에서 예외처리");
			e.printStackTrace();
		}
	}

	static void method() throws Exception {
		throw new Exception();
	}
}
//main에서 예외처리
//java.lang.Exception
//	at com.amenable.Main.method(Main.java:14)
//	at com.amenable.Main.main(Main.java:5)

 

해당 글은 남궁 성님의 Java의 정석을 읽고 작성한 것입니다.