JAVA 자바 예외처리, throws, 사용자정의 예외클래스

🎯 자바 예외처리와 throws키워드, 사용자정의 예외클래스를 알아본다.

 

 

 

예외처리 (Exception Handling)

예외란 프로그램 실행 중에 발생되는 의도치않은 문제를 뜻한다. 예외가 발생되면 프로그램은 중간에 비정상적으로 종료된다. 예외가 발생했을 때 프로그램이 끝까지 정상종료 되도록 처리하는 것을 예외처리라고 한다. 이 방법을 통해 예외가 발생된 이유와 예외메시지를 보여주고 나머지 작업을 계속 실행하게 할 수 있다. 예외처리 방법은 함수 안에서 직접 에러코드를 잡느냐, 함수를 호출한 곳에서 에러를 잡느냐 두 종류로 나뉜다.

 

예외처리는 오류가 있는 코드를 수정하는 방법이 아니다. 우리가 실행하는 코드는 순차문이며, 한 번 실행된 문장은 다시 실행시킬 수 없기 때문에 예외 발생을 수정하는 것은 불가능하다. 따라서 발생한 오류가 프로그램 작동에 방해되지 않게 예외처리 방법을 사용한다.

 

예외처리를 위해 자바에서는 예외클래스 API를 제공한다. 예외처리가 가능한 Exception클래스의 하위클래스인 Runtime Exception에는 우리가 자주 사용하는 ArithmeticException, NullPointerException, ArrayIndexOutofBoundsException 등의 하위클래스가 있다.

 

 

try ~ catch 문

try{
	문장1;
	문장2;
}catch( 예외클래스명 e){
	예외처리코드;
}

예외가 발생된 코드 내에서 예외를 직접처리하는 방법이다. try 블록 안에 예외가 발생할 수 있는 코드를 적고, catch 블록 안에 예외 처리 코드를 작성한다.

참조변수 e는 예외를 참조할 수 있는데, 발생된 예외클래스랑 변수 e의 클래스타입이 동일할 경우 일치하는 catch문이 실행된다. 참조변수 e를 통해 발생된 예외정보를 출력할 수 있다.

 

public class ArithmeticException {

	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("프로그램 시작");
		int value = 0;
		int num = 15/value;
		int result = num + 100;
		System.out.println("연산된 값: "+ result);
		System.out.println("프로그램 정상 종료");
	}

}

15를 0으로 나누는 순간 예외 메세지가 출력되고 실행이 비정상적으로 종료된다. 실행결과는 프로그램 시작까지만 출력된다. 어떤 수를 0으로 나누는 경우 ArithmeticException 예외가 발생한다. 이제 예외처리를 통해 프로그램이 끝까지 정상종료되도록 해야한다.

 

public class Ex09_2 {
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("시작");
		try {
			int value = 0;
			int num = 3 / value;
			int result = num +100;
			System.out.println("연산된 값: "+result);
		}catch (ArithmeticException e) {
		//	System.out.println(e.getMessage());
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println("프로그램 정상 종료");
	}
}

3을 0으로 나눈 부분에서 예외가 발생했다. 이 부분을 try로 묶어준다. 시스템은 이 예외를 처리하기 위한 적절한 예외클래스를 찾기 위해 자동으로 객체생성을 하고, Exception e = new Exception("예외출력문자열"); 예외처리시 필요한 모든 예외정보를 참조하는 변수 e를 자바코드로 던진다. 내부적으로 throw e가 실행되어 catch에서 예외를 처리하고 프로그램이 쭉 실행되며 정상종료된다.

시스템에서 throw했기때문에 자바코드에서는 그걸 잡아야 한다. 예외클래스 타입이 일치해야 잡을 수 있고, 다형성을 적용하면 상위클래스는 모든 하위 예외클래스를 catch할 수 있다. 이 경우 최상위 예외클래스인 Exception을 사용한다.

 

e.printStackTrace() 메소드를 사용했을 경우 예외발생 과정과 위치가 출력된다.

 

예외처리 코드에서 사용가능한 메소드

e.getMessage() : 간략하게 예외정보 출력

e.printStackTrace() : 예외발생 과정과 예외 코드 라인넘버 출력

 

 

다중 catch 문

try{
	문장1;
	문장2;
}catch( 예외클래스명 변수명){
	예외처리코드;
}catch( 예외클래스명 변수명2){
	예외처리코드;
}

실행문이 여러 개면 당연히 여러 개의 예외가 발생할 수 있다. 이 때 발생된 예외를 정확히 모를 경우 캐치문을 다중으로 사용할 수 있다. 다중 catch문은 생성된 예외클래스와 변수의 데이터형이 다르면 다음 캐치문이 수행되는 형태이다.

다형성을 적용할 수 있으며 반드시 계층구조가 낮은 하위클래스부터 catch해야 된다. 상위클래스부터 캐치하면 첫번째 캐치블록에서 모든 예외가 처리되어 하위클래스의 블록을 실행하지 못해 컴파일에러가 발생한다.

 

public class Ex09_3 {
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("프로그램 시작");
		String name = null;
		try {
			int num = 3 / 0;
			System.out.println("문자열의 길이:" + name.length());
		}catch (NullPointerException e) {
			System.out.println(e.getMessage());
		}catch(ArithmeticException e2) {
			System.out.println(e2.getMessage());
		}catch(Exception e3) {
			System.out.println("모든 예외처리 가능");
		}
		System.out.println("프로그램 정상 종료");
	}
}

try 블록에서 3을 0으로 나누었기 때문에 ArithmeticException 예외가 발생했다. e에선 예외가 잡히지 않고, e2에서 예외를 잡고 캐치문을 실행한 후 프로그램이 정상 종료된다.

NullPointerException은 null값을 가진 참조변수로 객체멤버 접근시 발생하는 예외를 말한다.

 

 

finally 문

try{
	문장1;
	문장2;
}catch( 예외클래스명 변수명){
	예외처리코드;
}catch( 예외클래스명 변수명2){
	예외처리코드;
}finally{
	반드시 수행되는 문장
}

예외 발생 여부와 상관없이 항상 실행되어야 하는 문장을 지정한다. 

 

 

throws - 예외처리 위임

[지정자] 리턴타입 메소드명 ([파라미터]) throws 예외클래스, 예외클래스2{ }

예외가 발생한 곳에서 예외처리를 하는 것이 일반적이지만 호출한 곳으로 예외처리를 넘기는 것이 throws 방법이다. 계속 위임하면 main함수까지 가게되고 최종적으로 메인함수에서 try catch로 예외처리가 가능하다. 메인에서도 처리하지 않을 경우 프로그램은 비정상 종료된다.

 

public class Ex09_5 {
	
	public static void a() throws ArithmeticException{
		b();
	}
	
	public static void b() throws ArithmeticException {
		int num = 3 /0;
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("프로그램 시작");
		try {
			a();
		}catch(ArithmeticException e) {
			System.out.println(e.getMessage());
		}
		System.out.println("프로그램 정상 종료");
	}

}

메인메소드에서 프로그램이 시작되고 try 블록에서 예외가 있는 a메소드를 호출한다. a메소드를 가보니 b메소드를 호출하길래 b메소드를 실행해보니 예외가 발생했다. throws는 이 예외처리를 호출한 곳으로 떠넘기는 키워드다. b를 호출한 곳 a를 가보니 또 throws 키워드를 사용해서 호출한 main메소드로 예외처리를 넘긴다. 따라서 메인메소드 안에서 넘겨진 예외를 잡고 처리해야한다. 그런 다음 프로그램은 정상종료된다.

 

public class Test {
	public static void a() throws NullPointerException {
		b();
	}

	public static void b() throws NullPointerException {
		String name = null;
		System.out.println(name.length());
	}

	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("프로그램 시작");
		try {
			a();
		}catch(NullPointerException e) {
			System.out.println(e.getMessage());
		}
		System.out.println("프로그램 종료");
	}
	
}

메인부터 시작해서 a함수 호출 -> a함수는 b함수 호출 -> b함수는 NullPointerException 발생, 처리는 a에게 떠넘김 -> a는 main에게 떠넘김 -> 최종 도착지인 main에서 예외처리 담당 -> 프로그램 종료

 

 

오버라이딩 메소드에서 throws문을 사용한 예외처리

class SuperClass{
	public void a() throws NullPointerException {}
	public void b() throws Exception {}
	public void c() throws ArithmeticException{}

class SubClass extends SuperClass {
	@Override
	public void a() {}

	@Override
	public void b() throws RuntimeException {}

	@Override
	public void c() throws Exception {} //err
}

public class Ex09_6 {
	public static void main(String[] args) {}
}

부모클래스인 SuperClass에 3개의 메소드를 만들고 각각 다르게 예외클래스를 throws 한다. 부모클래스를 상속하는 SubClass에 각각의 메소드를 오버라이딩 한다. 이 때 throws 예외클래스는 부모의 예외클래스보다 계층구조가 낮거나 아예 없어야 한다. 서브클래스의 c메소드는 부모의 예외클래스보다 상위클래스인 Exception을 사용해서 컴파일 에러가 발생한다.

 

 

throw - 명시적 예외 발생

if( 조건 ){throw new 예외클래스(“예외처리문자열”);}

예외클래스의 조건에 해당되지 않는데 예외를 만들고싶은 경우, 조건을 설정해서 명시적으로 예외를 발생시키는 방법이다. 만든 후 반드시 예외처리를 해줘야 비정상 종료를 막을 수 있다. 사용하고자 하는 예외클래스의 객체를 생성하고 throw로 예외를 발생시킨 뒤 throws로 넘겨서 예외처리해주고 프로그램을 종료한다. 

public class Ex09_5 {
	
	public static void a() throws ArithmeticException{
		b();
	}
	
	public static void b() throws NullPointerException {
		int num = 10;
		if(num == 10) {
			//명시적 강제적으로 특정 Exception 발생하면서 메세지 지정해주기
			throw new NullPointerException("널포인트익셉션발생");
			//객체생성하면서 에러메세지 보여주기
		}
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("프로그램 시작");
		try {
			a();
		}catch(ArithmeticException e) {
			System.out.println(e.getMessage());
		}
		System.out.println("프로그램 정상 종료");
	}

}

num이 10인 경우를 예외로 인식하는 예외클래스는 없다. 예외를 발생하고 싶다면 throw를 사용해 명시적 강제적으로 예외를 지정할 수 있다. throw 키워드 뒤에 new로 객체생성 해주고 괄호 안에 예외처리 메세지를 작성하면 된다.

 

public class ExTest {
	public int a(int num1, int num2) throws ArithmeticException{
		int result = 0;
		result=num1/ num2;
		return result;
	}
}

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
	 ExTest test= new ExTest();
	 try {
		 test.a(10, 0);
	 }catch(Exception e) {
		System.out.println(e.getMessage()); 
	 }
	}
}

메인함수 안에서 ExTest의 객체를 생성하고 a메소드에 인자를 적어서 호출했다. a메소드는 인자를 받아와서 10을 0으로 나눈다. 역시 예외가 발생한다. 이 예외처리를 호출한 곳으로 떠넘기고 있다. 메인함수로 돌아와 catch문에서 예외처리를 완료한다.

public class ExTest {
	public int a(int num1, int num2) throws ArithmeticException{
		int result = 0;
		if(num2 == 0) {
			throw new ArithmeticException("0으로 나눌 수 없습니다. 다시 입력해 주세요.");			
		}else{
			result = 0;
			result=num1/ num2;
		}
		return result;
	}
}

이번에는 ExTest의 a메소드에서 throw 키워드를 사용해 명시적으로 예외를 발생시켰다. 인자로 받은 num2가 0이 아니라 다른 숫자일 경우엔 else문이 실행되어 정상처리된다. 

 

 

사용자 정의 예외클래스

사용자가 새로운 예외클래스를 만들어서 사용할 수 있는 방법으로, Exception 예외클래스를 상속받아 작성한다. 

class UserException extends Exception {
	public UserException(String mesg) {
		super(mesg);
	}
}

public class Ex09_8 {
	public static void check(int num) throws UserException {
		if (num < 100) {
			throw new UserException("num 값이 100보다 작다");
		}
	}

	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("프로그램 시작");
		try {
			check(70);
		} catch (UserException e) {
			System.out.println("예외발생: " + e.getMessage());
		}
		System.out.println("프로그램 정상 종료");
	}

}

class ByZeroException extends Exception {
	public ByZeroException(String mesg) {
		super(mesg);
	}
}

public class Ex09_9 {
	public static void divide() throws ByZeroException{
		try { 
			int num = 3/0;
		}catch (ArithmeticException e) {
			throw new ByZeroException("0으로 나누어 예외 발생~");
		}
	}
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("프로그램 시작");
		try {
			divide();
		}catch (ByZeroException e) {
			System.out.println("예외발생: "+e.getMessage());
		}
		System.out.println("프로그램 정상 종료");
	}

}

 

 

 

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