[Java] 14일차 : 예외(Exception)처리

 

에러의 종류

 

1. 컴파일 에러 (compile time error)
   컴파일 할 때 발생되는 에러
   잘못된 문법을 사용하거나 변수를 정의하지 않은 상태에서 사용하는 등 컴파일 단계에서 발생되는 문법적 에러 
2. 런타임 에러 (runtime error)
   프로그램 실행 할 때 발생하는 에러로 에러(error)와 예외(exception)가 있다
   - error(에러) : 시스템 이상으로 발생되는 에러. 시스템 레벨의 심각한 오류이므로 시스템에 변활르 주어 문제를 처리하는 경우가 일반적. 프로그램 실행 중 에러가 발생하면 프로그램이 종료
   -exception(예외) : 프로그램 실행 중 발생되는 비정상적인 상황을 의미. 프로그램 실행 중 예외가 발생하면 프로그램이 종료
3. 논리적 에러 : 개발자가 문제분석을 잘못하거나 실수에 의하여 엉뚱한 결과를 가져오는 에러

 

 

에외(Exception)란?
프로그램 실행 중 발생되는 비정상적인 상황을 의미
사용자의 잘못된 조작이나 개발자의 잘못된 코딩으로 인해 발생하는 런타임 오류
0으로 나누거나, 배열의 첨자를 벗어나는 경우 또는 존재하지 않는 파일을 open하여 읽어 들이는 것 등
프로그램 실행 중 예외가 발생하면 프로그램이 종료

예외 처리(Exception Handling)란?
프로그램 실행 시 발생될 수 있는 예외에 대비하기 위한 코드를 작성하는 것
예외처리를 통하여 프로그램의 비정상 종료를 막고 정상적인 실행 상태를 유지한다.

 

 

예외(Exception)의 종류

 

● checked exception

   컴파일 할 때 컴파일러에 의해 체크되는 예외. 프로그램 작성시 예외처리를 명시적으로 하지 않으면 컴파일 오류가 발생

 

● unchecked exception 

   컴파일 할 때 체크되지 않으며, 런타임 시 발생되는 예외 

 

예외 클래스의 구조

 

 

 

예외(Exception) 클래스 

 

● java.lang.Throwable클래스

Throwable 클래스는 자바의 모든 에러와 예외의 슈퍼 클래스

java.lang.Throwable 클래스

 

● java.lang.Exception 클래스

 Throwable 클래스를 상속 받은 하위 클래스

 Exception 클래스나 Exception 클래스를 상속 받은 하위 클래스는 RuntimeException 클래스를 제외하고 모두 컴파일 할   때 예외를 체크하는 checked exception 이다. 프로그램 작성 시 명시적으로 예외처리를 하지 않으면 컴파일 오류가 발생

 Exception 클래스를 상속 받은 주요 checked exception 클래스 

java.lang.Exception 클래스

 

● java.lang.RuntimeException 클래스

  Exception 클래스를 상속 받은 하위 클래스. 프로그램 실행 중 발생되는 런타임 예외. RuntimeException 클래스나 RuntimeException  클래스를 상속받은 unchecked exception.

java.lang.RuntimeException 클래스

 

●java.lang.Error 클래스

 Throwable 클래스를 상속 받은 하위 클래스. 심각한 예외의 형태로 복원할 수 없는 형태의 에러. Error 클래스나 Error 클래스를 상속 받은 클래스는 unchecked error이다 

java.lang.Error 클래스

 

 

▶ 예외 처리 장점

1. 예외 발생시 비정상적인 프로그램 종료를 막고 프로그램 실행 상태를 유지
2. 프로그램의 실행 코드와 에러를 처리하는 코드를 분류할 수 있다.
3. 메소드의 콜 스택(Call Stack)에 에러를 차례대로 보낼 수 있다.
4. 예외 타입을 종류별로 분류할 수 있다.

 

---

 

try ~ catch 

try 문으로 영역이 지정된 문에서 예외 상황이 발생하면, 해당 예외를 처리하는 catch문 쪽으로 넘겨 오류에 관한 예외 상황을 처리한다.

형식

▶try 블록

예외를 감시하고자 하는 문장들을 try블록 내에 기술

예외가 발생할 경우 try 블록 내의 문장 실행을 중지하고 해당 예외의  catch 블록의 내용을 실행한다.

 

▶catch 블록

예외가 발생할 경우 처리할 문장을 기술

catch문은 Throwable 클래스를 상속받는 예외 클래스 타입을 가진 한개의 인자를 갖는다. catch 블록은 여러 개가 올 수 있다. 예외가 try 블록에서 발생하면 catch블록을 순차적으로 찾아 내려가면서 해당 예외를 처리하는 예외클래스의 인자를 가진 catch 블록의 문장을 수행한다. 여러 개의 catch문이 존재할 경우 순차적으로 예외를 나타내는 상위 클래스를 나중에 두어야 한다. 

 

package ch09.unit01;

import java.util.Scanner;

/*
 - 예외가 발생하지 않는 경우
 	1) 블록 모두 실행 
 	3) 블록 실행 - 정상 종료 
 - 예외가 발생한 경우
 	1) 블록 실행 도중 예외 발생 - 1)번 블록 실행을 중지 
 	2) 블록 실행 (예외가 발생한 경우만 실행)
 	3) 블록 실행 - 정상 종료 
 
 */


public class Ex02 {

	public static void main(String[] args) {
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		int a,b,c ;
		
		try {
			// 1) 예외가 발생할 가능성이 있는 코드 기술 
			System.out.println("두정수?");
			a = sc.nextInt();
			b = sc.nextInt();
			
			c = a / b;
			
			System.out.println(a + "/" + b + "=" + c);
		} catch (Exception e) {
			// Exception : 모든 예외를 catch 할 수 있지만 예외 상활별로 예외를 분리할 수 없다
			// 2) 예외가 발생할 때 실행할 코드 작성 
			System.out.println("프로그램 실행중 예외가 발생");
		}
		
		// 3) 
		System.out.println("end...");
		
		sc.close();
	}

}

 

 

package ch09.unit01;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;

public class Ex03 {

	public static void main(String[] args) {
		// 버퍼를 이용하여 문자(열)을 입력 받음. 입력 속도 향상
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		// BufferedReader : 문자열을 한번에 받을수있음 
		// InputStreamReader:바이트 스트림을 문자로 고쳐줌
		
		String s;
		int a,b,c;
		
		try {
			System.out.print("첫번째 수?");
			s = br.readLine();
			a = Integer.parseInt(s); // 숫자로 바꿔줌 
			
			System.out.print("두번째 수?");
			b = Integer.parseInt(br.readLine()); 
			
			c = a/b;
			System.out.printf("%d / %d = %d\n",a,b,c);
			
		} catch (IOException e) { // Exception
			// IOException : 상황별 예외 
			//: 입출력에 문제가 발생할때 발생하는 예외(checked exception)
			//: checked exception은 메소드를 만들때 throws 한 예외
			// :checked exception은 예외처리를 하지 않으면 컴파일시 에러 발생 
			e.printStackTrace();
		}
		
		// 0으로 나누거나 문자열을 입력 한 경우 비정상 종료 되어 아래 메시지는 출력 안된다.
		System.out.println("end...");
	}

}

 

 

 

package ch09.unit01;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;

public class Ex04 {

	public static void main(String[] args) {
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		int a, b, c;

		try {
			System.out.print("첫번째 수?");
			a = Integer.parseInt(br.readLine());

			System.out.print("두번째 수?");
			b = Integer.parseInt(br.readLine());

			c = a / b;
			System.out.printf("%d / %d = %d\n", a, b, c);

			// 예외를 상황별로 분리
		} catch (IOException e) { // checked 예외 반드시 catch 해야함
			e.printStackTrace();
		} catch (NumberFormatException e) {
			// unchecked 예외
			// 문자열을 숫자로 변환하지 못하는 경우 등에서 발생
			// 반드시 catch 할 필요는 없지만 catch 하지 않은 경우
			// 예외가 발생하면 비정상적인 종료가 됨

			System.out.println("숫자만 입력 가능합니다.");
			// System.out.println(e.getMessage());//간단한 메시지 출력, 안나올떄도 있음
			// System.out.println(e.toString());// 예외 종류 및 메시지 출력
			// e.printStackTrace(); // 가장 자세하게 나옴
		} catch (ArithmeticException e) {
			// unchecked 예외
			// 숫자를 0으로 나누는등 연산이 불가능한 경우
			System.out.println("0으로 나눌수 없습니다");

		} catch (Exception e) {
			// Exception : 모든 예외를 catch 할 수 있다.
			// 여러 예외를 catch할 경우 Exception은 다른 예외의
			// 상위 클래스이므로 가장 마지막에 위치해야함
			e.printStackTrace();
		}

		System.out.println("end...");
	}

}

 

 

finally 

런 타임시 예외 발생 여부와 상관 없이 반드시 실행 해야 할 코드를 finally 블록에 기술한다. 예외가 발생하면 해당 예외를 처리하는 catch 블록을 실행 한 후 finally 블록이 실행되고, 예외가 발생하지 않았을 경우, try 블록의 실행이 끝난 뒤에 finally 블록이 실행된다. 

finally 블록은 예외가 발생하거나 발생하지 않은 경우, break,continue,return과 같은 문장을 통해서 블록을 빠져나갈 경우에도 실행되며 'System,exit(0);' 문장이 있는 경우에만 finally절을 수행하지 않고 프로그램이 종료된다. 

- catch 블록이 없이 try ~ finally 블록만 존재할 수 있다. 

- 예외가 없는 경우 처리 순서 try 블록 → finally 블록 실행

- 예외가 있는 경우 처리 순서  try 블록 → catch 블록  →  finally 블록 실행

 

형식

catch 블록이 없는 try ~ finally 블록 사용 형

 

 

 

▶try ~ catch ~ finally에 의한 예외 처리 과정

 

 

 

 

package ch09.unit01;

import java.util.Scanner;

public class Ex06_finally {

	public static void main(String[] args) {
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		String[] ss = new String[3];
		int idx = 0;
		String s;

		try {
			idx = 0;
			System.out.println("문자열 입력[종료:입력하지 않고 엔터]...");
			while ((s = sc.nextLine()).length() != 0) {
				ss[idx++] = s;
				System.out.print("문자열 입력:");
			}
		} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
			// ArrayIndexOutOfBoundsException
			// : unchecked exception
			// : 배열 점자를 벗어난 경우
			idx--;
			System.out.println("입력을 초과 했습니다.");
		} finally {
			System.out.println("예외 발생 여부와 상관 없이 실행...");
			sc.close();
		}
		System.out.println("\n입력 받은 문자열...");
		for (int i = 0; i < idx; i++) {
			System.out.println(ss[i]);
		}
	}

}

 

 

package ch09.unit01;

import java.util.Scanner;

public class Ex07 {

	public static void main(String[] args) {
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		int a,b,c;
		
		try {
			System.out.print("두정수?");
			a=sc.nextInt();
			b=sc.nextInt();
			c=a/b;
			System.out.printf("%d / %d = %d\n",a,b,c);
		} finally {
			System.out.println("예외 유무와 상관 없이 실행...");
			sc.close();
		}
		System.out.println("end...");
	}

}

 

 

 

package ch09.unit01;

public class Ex08 {

	public static void main(String[] args) {
		//divide(10,5);
		//divide(10,0);
		divide(10,-5);
	}

	public static void divide(int a, int b) {
		try {
			if (b < 0) {
				System.out.println("음수를 입력 했습니다");
				return;
				//System.out.exit(0);
			}

			int c = a / b;
			System.out.printf("%d/%d =%d\n", a, b, c);
		} catch (ArithmeticException e) {
			System.out.println("0으로 나눌 수 없습니다.");
		} finally {
			//System.out.exit(0); // 을 만날떄만 실행하지 않음
			System.out.println("finally 블록은 return을 만나도 실행...");
		}
	}

}

 

 

 

 

package ch09.unit01;

import java.util.InputMismatchException;
import java.util.Scanner;

public class Ex09 {

	public static void main(String[] args) {
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		int a, b, c;

		try {
			System.out.print("두수?");
			a = sc.nextInt();
			b = sc.nextInt();

			c = a / b;
			System.out.printf("%d / %d = %d\n", a, b, c);
		} catch (InputMismatchException e) {
			System.out.println("숫자만 입력 가능합니다.");
		} catch (ArithmeticException e) {
			System.out.println("0으로 나눌수 없습니다.");
		} finally {
			// finally 블록은 리소스를 닫을때 많이 사용한다.
			sc.close();
		}

	}

}

 

 

 

모든 예외 처리

• 예외 처리는 예외가 넘겨진 객체와 catch문에 정의된 예외클래스 타입과 일치한 catch 블록을 처리한다.
• 하지만 catch가 특정 객체에 국한되지 않고 모든 예외 상황을 잡아 처리하기 위해 catch문에서 Exception 클래스 만으로 모든 예외를 처리할 수 있다.

형식

 

 

여러 예외 처리 

자바 7부터는 하나의 catch문에서 여러 예외를 '|' 연산자를 이용하여 처리 할 수 있다.

형식

 

 

 

자동 리소스 닫기

자바 7부터는 try - with - resources를 사용하면 예외 발생 여부와 상관없이 사용하던 리소스 객체(입출력 스트림,소켓,채널등) 의 close() 메소드를 자동으로 호출해서 안전하게 리소스를 닫아 준다. 자바 7에서는 try()에서 객체를 생성해야 하지만 자바 9부터는 다음과 같이 객체 생성문 없이 생성된 객체를 넣을 수 있다.

 

 

 

package ch09.unit01;

import java.util.InputMismatchException;
import java.util.Scanner;

public class Ex10 {

	public static void main(String[] args) {
		int n;
		String s;

		// try ~ with ~ resource : 자동으로 resource를 close
		try (Scanner sc = new Scanner(System.in)) {
			System.out.println("나이?");
			n = sc.nextInt();
			s = n >= 19 ? "성인" : "미성년자";

			System.out.println(s);

		} catch (InputMismatchException e) {
			System.out.println("숫자만 입력 가능 합니다.");
		}

		System.out.println("end...");

	}

}

 

 

throws에 예외 명시

메소드 내부에서 예외가 발생한 경우 try-catch 블록으로 예외 처리를 하지만 메소드를 호출한 곳으로 throws를 사용해서 예외를 넘길 수도 있다. 호출한 메소드에서 예외를 처리해야 하는 경우에 사용한다. 

 

예

 

throw

메소드에서 특정 조건에 따라 throw를 이용하여 예외를 명시적으로 발생 시킨다. throw에 의해 발생되는 예외가 RuntimeException과 RuntimeException의 하위 클래스가 아닌 경우 메스드의 시그니처에서 throws 하거나 try ~catch에서 해당 예외를 catch 해야 한다 .

package ch09.unit01;

public class Ex12_throws {

	public static void main(String[] args) {
		User12 u = new User12();
		
		try {
			u.setValue(-5);
		} catch (Exception e) {
			//e.printStackTrace();
			System.out.println(e.toString());
		}
		
		System.out.println("end....");
		
	}

}
class User12{
	private int value;

	public int getValue() {
		return value;
	}

	public void setValue(int value) throws Exception {// 메소드를 호출한 곳에서 catch 하도록 설정
		if(value < 0) {
						
			//강제로 checked exception을 발생
			throw new Exception("0이상만 가능합니다");
		
		}
		
		this.value = value;
	}
	
}

 

package ch09.unit01;

import java.util.InputMismatchException;
import java.util.Scanner;

public class Ex14 {

	public static void main(String[] args) {
		Test14 t = new Test14();
		
		t.input();
		t.input();


	}

}
class Test14{
	private Scanner sc = new Scanner(System.in);
	
	public void input() {
		String name,tel;
		int k, e;
		
		try {
			System.out.print("이름?");
			name = sc.next();
			
			System.out.print("국어?");
			k = inputScore();
			
			System.out.print("영어?");
			e = inputScore();
			
			System.out.print("전화번호?");
			tel = sc.next();
			
			System.out.println(name+":"+k+":"+e+":"+tel);

		} catch (Exception e2) {
			System.out.println(e2.getMessage());
		}
		System.out.println("---------------------");
	}
	
	// 정수를 입력 받는 메소드 
	private int inputScore() throws Exception {
		int n = 0;
		
		try {
			n = sc.nextInt();
			if(n<0 || n>100){
				throw new Exception("정수는 0~100까지만 가능합니다.");
			}
		} catch (InputMismatchException e) {
			sc.nextLine(); // 잘못 입력 된 것을 읽어서 버림 
			//System.out.print("숫자만 입력 가능합니다.");
			throw new Exception("숫자만 입력 가능합니다.");
		}
		
		return n;
	}
}