[JAVA] 12. 예외처리 Exception handling

1️⃣ 프로그램 오류 

프로그램이 실행 중 어떤 원인에 의해서 오작동을 하거나 비정상적으로 종료되는 경우가 있는데 이러한 결과를 초래하는 원인을 프로그램 에러 또는 오류라고 한다. 

 

이를 발생시점에 따라 컴파일 에러 와 런타임 에러로 나눌 수 있다. 

컴파일 에러는 컴파일 할 때 발생하는 에러이고, 프로그램 실행도중에 발생하는 에러를 런타임 에러라고 한다, 

이외에도 논리적 에러가 있는데 컴파일도 잘 되고, 실행도 잘 되지만 의도한 것과 다르게 동작하는 것을 말한다. 

 

- 컴파일 에러 : 컴파일 시에 발생하는 에러 
- 런타임 에러 : 실행 시에 발생하는 에러 
- 논리적 에러 : 실행은 되지만 의도와 다르게 동작하는 것 

소스코드를 컴파일하면 컴파일러가 소스 코드(*.java)에 대해 오타나 잘못된 구문, 자료형 체크 등의 기본적인 검사를 수행하여 오류가 있는지를 알려준다. 

컴파일러가 알려준 에러들을 모두 수정해서 컴파일을 성공적으로 마치고 나면, 클래스 파일(*.class) 이 생성되고, 생성된 클래스 파일을 실행할 수 있게 되는 것이다. 

 

하지만 컴파일을 에러없이 성공적으로 마쳣다고 해서 프로그램의 실행 시에도 에러가 발생하지 않는 것은 아니다. 

컴파일러가 소스 코드의 기본적인 사항은 컴파일 시에 모두 걸러 줄 수는 있지만, 실행 도중에 발생할 수 있는 잠재적인 오류까지 검사할 수 없기 때문에 컴파일은 잘되었어도 실행 중에 에러에 의해서 잘못된 결과를 얻거나 프로그램이 비정상적으로 종료될 수 있다. 

 

자바에서는 실행 시(runtime) 시 발생할 수 있는 프로그램 오류를 '에러Error' 와 '예외Exception' 두가지로 구분한다. 

- 에러 Error :  프로그램 코드에 의해서 수습될 수 없는 심각한 오류 
- 예외 Exception :  프로그램 코드에 의해서 수습될 수 있는 다소 미약한 오류 

에러는 메모리 부족 OutOfMemoryError 나 스택오버플로우 StackOverFlowError 와 같이 일단 발생하면 복구할 수 없는 심각한 오류이고 예외는 발생하더라도 수습될 수 있는 비교적 덜 심각한 오류이다. 

 

 

그리고 예외 클래스는 RuntimeException 클래스와 Exception클래스들로 나눌 수 있다. 

RuntimeException 클래스들은 주로 프로그래머 실수에 의해서 발생될 수 있는 예외로 자바의 프로그래밍 요소들과 관계가 있다. 

ex) 배열의 범위를 벗어남 ArrayIndexOutBoundsException 

      값이 null인 참조변수의 멤버를 호출하려고 함 NullPointerException 

      클래스간의 형변환을 잘못함 ClassCastException 

      정수를 0으로 나누려고 함 ArithmeticException 

 

Exception 클래스들은 주로 외부의 영향으로 발생할 수 있는 것들로서, 프로그램의 사용자들이 동작에 의해서 발생하는 경우가 많다. 

ex) 존재하지 않는 파일의 이름 입력 FileNotFoundException 

       실수로 클래스의 이름을 잘못 적음 ClassNotFoundException 

       입력한 데이터 형식이 잘못된 DataFormatException 

 

 

2️⃣ 예외 처리하기 try-catch 문 

프로그램의 실행도중에 발생하는 에러는 어쩔 수 없지만, 예외는 프로그래머가 이에 대한 처리를 미리 해주어야한다. 

 

예외 처리란 프로그램 실행 시 발생할 수 있는 예기치 못한 예외의 발생에 대비한 코드를 작성하는 것이며, 예외 처리의 목적은 예외의 발생으로 인한 실행 중인 프로그램의 갑작스런 비정상 종료를 막고, 정상적인 실행상태를 유지할 수 있도록 하는 것이다. 

 

예외처리 
정의 : 프로그램 실행 시 발생할 수 있는 예외에 대비한 코드를 작성하는 것 
목적 : 프로그램의 비정상 종료를 막고, 정상적인 실행상태를 유지하는 것 

 

예외를 처리하기 위해서는 try~catch 문을 사용한다. 

하나의 try 블럭 다음에는 여러 종류의 예외를 처리할 수 있도록 하나 이상의 catch 블럭이 올 수 있으며, 이 중 발생한 예외의 종류와 일치하는 단 한개의 catch 블럭만 수행된다. 

 

 

- try블럭 내에서 예외가 발생한 경우

1. 발생한 예외와 일치하는 catch 블럭이 있는지 확인한다. 

2. 일치하는 catch 블럭을 찾게되면, 그 catch 블럭 내의 문장들을 수행하고 전체 try~catch문을 빠져나가서 그 다음 문장을 계속해서 수행한다. 만일 일치하는 catch 블럭을 찾지 못하면 예외는 처리되지 못한다. 

 

- try 블럭 내에서 예외가 발생하지 않은 경우 

1. catch 블럭을 거치지 않고 전체 try ~ catch 문을 빠져나가서 수행을 계속한다. 

 

 

try 블럭에서 ArithmeticException 이 발생하였기 때문에 catch 블럭을 하나씩 차례로 검사하게 되는데 첫번째 검사에서 일치하는 catch 블럭을 찾았기 때문에 두번째 catch 블럭은 검사하지 않게 된다. 

만일 try 블럭 내에서 ArithmeticException 이 아닌 다른 종류의 예외가 발생한 경우에는 두번째 catch 블럭인 Exception 클래스 타입의 참조변수를 선언한 곳에서 처리되었을 것이다. 

 

 

 

3️⃣ printStackTrace() 와 getMessage()

예외가 발생했을 때 생성되는 예외 클래스의 인스턴스에는 발생한 예외에 대한 정보가 담겨 있으며, getMessage() 와 printStackTrace()을 통해서 이 정보들을 얻을 수 있다. 

 

printStackTrace() : 예외 발생 당시의 호출 스택에 있었던 메서드의 정보와 예외 메시지를 화면에 출력한다. 
getMessage() :  발생한 예외클래스의 인스턴스에 저장된 메시지를 얻을 수 있다. 

-> ArtimeticException 인스턴스의 printStackTrace()를 사용해서 호출 스택에 대한 정보와 예외 메시지를 출력했다. 

try~catch문으로 예외를 처리하여 예외가 발생해도 비정상적으로 종료하지 않도록 해주는 동시에 printStackTrace() 또는 getMessage() 와 같은 메서드를 통해서 예외의 발생 원인을 알 수 있다. 

 

 

 

멀티 catch블럭

jdk1.7부터 여러 catch블럭을 '|' 기호를 사용해서 하나의 catch 블럭으로 합칠 수 있게 되었다. 

 

try {

     ...

} catch(ExceptionA | Exception B e) {

    e.printStackTrace();

}

 

참고로 참조변수 e로 멀티 catch 블럭에 '|' 기호로 연결된 예외 클래스들의 공통 분모인 조상 예외 클래스에 선언된 멤버만 사용할 수 있다.