이 글은 예외 처리를 알아보는 글이다.
앞서 에러와 예외의 구분, 컴파일에러와 런타임에러의 차이, Checked Exception과 Unchecked Exception에 대한 기본적인 이해가 필요하다.
자바의 Error와 Exception 이해하기
자바의 throw와 throws 그리고 Chained Exception 이해하기
예외 처리하기(Exception Handling)
예외 처리란 프로그램이 실행 중 발생할 수 있는 예기치 못한 상황에 대비해 코드를 작성하여 프로그램의 비정상적인 동작을 막는 것이다. 예외처리를 통해 오류가 발생했을 때 복구를 시도하거나 오류를 회피함으로써 프로그램이 정상적인 실행 상태를 유지하도록 할 수 있다.
try-catch 문
예외 처리를 위해 사용하는 try-catch의 기본 구조는 다음과 같다.
try 부분에는 예외가 발생할 가능성이 있는 코드가 위치하며, 예외가 발생하면 catch로 넘어가 해당 예외를 처리한다.
만약 try 내에서 예외가 발생하지 않으면 catch은 실행되지 않는다.
catch에서는 예외 클래스의 타입과 변수명을 선언하여, 발생한 예외를 특정 클래스의 인스턴스로 받아 처리한다.
이렇게 함으로써 프로그램의 비정상적인 동작이 발생할 때 오류를 복구하거나 대안을 마련할 수 있다.
아래 코드는 ArithmeticException이 발생하면 catch가 실행되어 예외 처리를 수행한다.
예외 발생 시 result 값을 -1로 초기화함으로써, 예외 상황을 회피하여 이후의 정상 동작을 유지할 수 있게 한다.
public class ExceptionHandling {
public static void main(String[] args) {
int x, y, result;
try {
x = 10;
y = 0;
result = x / y; // 10 나누기 0 → 산술 오류 발생 (ArithmeticException)
} catch (ArithmeticException e) {
result = -1; // 예외 발생 시 기본값으로 초기화
System.out.println("산술 오류 발생: " + e.getMessage());
}
}
}코드를 작성하면서 모든 오류를 예측하기 어렵다. 그래서 다양한 예외 상황에 대비해 여러 개의 catch를 사용할 수 있다.
아래 코드는 각 catch가 특성 예외 상황에 맞게 적절한 메시지를 출력하도록 구성되어 있다.
그러나 예외 클래스의 종류가 많이 때문에, 모든 예외를 일일 작성하기에는 비효율적일 수 있다.
public class ExceptionHandling {
public static void main(String[] args) {
try {
// 예외가 발생할 가능성이 있는 코드들
} catch (NumberFormatException e) {
System.out.println("숫자로 변환할 수 없습니다.");
} catch (ClassNotFoundException e) {
System.out.println("클래스를 찾을 수 없습니다.");
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
System.out.println("배열 인덱스 범위를 초과했습니다.");
} catch (IOException e) {
System.out.println("입출력 오류가 발생했습니다.");
} catch (NullPointerException e) {
System.out.println("NULL 참조 오류입니다.");
}
}
}자바에서는 클래스의 상속관계를 이용해 특정 예외를 포괄하는 상위 클래스인 Exception 클래스를 사용하여, 이 상황을 타개할 수 있다.
아래 코드 처럼 catch에서 세세한 예외 구분 없이 모든 예외를 포괄적으로 처리할 수 있다.
public class ExceptionHandling {
public static void main(String[] args) {
try {
// 예외가 발생할 가능성이 있는 코드들
} catch (NumberFormatException e) {
System.out.println("숫자로 변환할 수 없습니다.");
} catch (ClassNotFoundException e) {
System.out.println("클래스를 찾을 수 없습니다.");
} catch (Exception e) { // 상위 클래스 예외로 처리
System.out.println("알 수 없는 오류 발생: " + e.getMessage());
}
}
}다만, 위 코드와 같은 방법을 사용하면 코드 간결성을 유지할 수 있는 장점이 있지만, 예외가 발생한 원인을 정확하게 파악하기 어려울 수 있다.
이때 printStackTrace() 메서드를 사용하면 예외의 발생 원인을 추적할 수 있다.
try-catch-finally 문
위에서 설명한 것처럼, 프로그램 실행 도중 예외가 발생하면 프로그램이 중단되거나 catch로 예외가 전달되어 예외 처리가 이루어진다.
그러나 예외 발생 여부와 상관없이 반드시 실행해야 할 코드가 있는 경우, finally을 사용하여 해당 코드를 지정할 수 있다.
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
public class TryCatchFinallyExample {
public static void main(String[] args) {
try {
//만일 이 부분에서 오류 발생 시
//이후 코드는 실행되지 않음
} catch (Exception e) {
System.out.println("오류 발생: " + e.getMessage());
}
}
}위 코드에서 실행 중 오류가 발생하면 catch로 넘어가기 때문에 다음 코드가 실행되지 않는다.
이처럼 예외가 발생하더라도 특정 코드가 반드시 실행되어야 하는 경우가 있는데, 이때 finally를 사용하면 예외 발생 여부와 관계없이 finally 내의 코드가 무조건 실행된다.
public class TryCatchFinallyExample {
public static void main(String[] args) {
try {
//만일 이 부분에서 오류 발생 시
//이후 코드는 실행되지 않음
} catch (Exception e) {
System.out.println("오류 발생: " + e.getMessage());
} finally {
// 예외 발생 여부에 관계없이 항상 실행됨
}
}
}이렇게 finally를 사용하면 try 내에서 오류가 발생 여부에 상관없이 finally 내의 코드가 실행된다.
또한, 메서드에 return이 있는 경우에도 finally가 우선적으로 실행된다.
예외를 발생하면 try-catch-finally 순서로 실행되고, 예외가 발생하지 않는 경우에는 try-finally 순으로 실행된다.
multi-catch 문
여러 예외를 |를 사용해서 하나의 catch에서 처리할 수 있는 multi-catch 기법도 있다.
이를 통해, 동일한 방식으로 처리할 여러 예외를 하나의 catch 블록으로 묶어 코드를 간결하게 만들 수 있으며, 연결할 수 있는 예외 클래스의 개수에는 제한이 없다.
아래 코드에서는 multi-catch 기법을 사용하여 NullPointerException과 ArrayIndexOutOfBoundsException이 발생하면 동일한 방식으로 처리되게 작성했다.
public class TryCatchFinallyExample {
public static void main(String[] args) {
try {
// 예외 발생 가능 코드
} catch (NullPointerException | ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
System.out.println("널 참조 또는 배열 인덱스 초과 오류 발생");
}
}
}다만 multi-catch는 여러 예외를 하나로 처리한다는 특성상, 예외마다 세밀한 제어가 필요한 경우에는 if문과 instanceof 연산자를 사용해 각각의 예외를 분기 처리해야 한다.
public class TryCatchFinallyExample {
public static void main(String[] args) {
try {
// 예외 발생 가능 코드
} catch (NullPointerException | ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
if (e instanceof NullPointerException) {
System.out.println("널 참조 오류 발생");
} else if (e instanceof ArrayIndexOutOfBoundsException) {
System.out.println("배열 인덱스 초과 오류 발생");
}
}
}
}예외 메시지 출력하기
catch의 (Exception e) 부분에서 Exception은 예외 타입을 나타내는 클래스이고, e는 예외 객체를 참조하는 변수다.
이 변수는 Exception 클래스에서 제공하는 다양한 메서드를 사용하여 예외에 대한 정보를 확인할 수 있도록 한다.
printStackTrace(): 예외 발생 당시의 호출 스택(Call Stack)에 있었던 메서드 정보와 예외 메시지를 출력한다.getMessage(): 예외 인스턴스에 저장된 기본적인 예외 메시지만을 간략하게 얻을 수 있다.
자바에서 오류와 예외는 최상위 클래스인
Object를 상속받고, 중간에는Throwable클래스가 있다.Throwable클래스는 오류나 예외에 대한 메시지를 담는 역할을 하며,getMessage()와printStackTrace()가 포함되어 있다. 따라서Throwable을 상속받은Error와Exception클래스에서도 해당 메서드들이 제공된다.
이 외에도 다양한 메서드가 존재하지만, 주로 예외 메시지를 확인하기 위해서는 위의 두 메서드를 사용한다.
다만, printStackTrace는 호출 스택을 상세하게 출력하기 때문에, 보안 문제를 방지하려면 외부 사용자에게 노출되지 않도록 주의 해야한다.
예외를 커스텀하기 (Custom Exception)
자바에서는 Exception을 상속받아 커스텀 예외(Custom Exception)을 구현할 수 있다.
이렇게 구현된 커스텀 예외는 throw를 통해 강제로 발생시키고, catch에서 커스텀 예외만의 처리를 할 수 있다.
// 커스텀 예외 클래스
class InvalidValueException extends Exception {
private String errorMessage;
// 커스텀 예외 클래스 생성자
public InvalidValueException(String errorMessage) {
super(errorMessage); // 상위 Exception 클래스 생성자 호출
this.errorMessage = errorMessage;
}
// 커스텀 예외 클래스 전용 메시지 출력 메서드
public void printCustomMessage() {
System.out.println("오류: " + this.errorMessage);
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
try {
validateValue(-10); // 유효하지 않은 값으로 예외 발생
} catch (InvalidValueException e) {
e.printCustomMessage(); // 커스텀 예외 메시지 출력
e.printStackTrace(); // 상속받은 부모 클래스의 메서드 실행
}
}
// 값이 유효한지 확인하는 메서드, 유효하지 않으면 커스텀 예외 발생
public static void validateValue(int value) throws InvalidValueException {
if (value < 0) {
throw new InvalidValueException("값이 0보다 작을 수 없습니다.");
}
System.out.println("값이 유효합니다: " + value);
}
}