Exception(예외처리)

💡 학습 목표
예외 처리에 대해서 알아 보자.프로그램에서의 오류와 예외 처리 방법상속을 활용한 사용자 정의 예외 클래스 만들기

1. 예외 처리에 대해서 알아 보자.

자바 프로그래밍에서의 예외 처리(Exception Handling)는 프로그램 실행 중 발생할 수 있는 예상치 못한 상황(예외)을 관리하는 방법입니다. 예외 처리를 통해 프로그램의 비정상적인 종료를 막고, 예외 상황을 보다 적절하게 처리하여 프로그램의 안정성과 신뢰성을 높일 수 있습니다.

자바에서는 다음과 같은 방법으로 예외를 처리합니다

try {
    // 예외가 발생할 수 있는 코드
} catch (ExceptionType1 e) {
    // ExceptionType1 예외를 처리하는 코드
} catch (ExceptionType2 e) {
    // ExceptionType2 예외를 처리하는 코드
}

try {
    // 예외가 발생할 수 있는 코드
} catch (Exception e) {
    // 예외 처리 코드
} finally {
    // 항상 실행되는 코드
}

finally 블록: try 블록의 실행 여부와 관계없이 항상 실행되어야 하는 코드(예: 자원 해제 로직)를 포함합니다. finally 블록은 모든 catch 블록 다음에 옵니다.

if (someCondition) {
    throw new Exception("Custom Error Message");
}

----------------------------------------------------------------

public void someMethod() throws IOException, NullPointerException {
    // 예외가 발생할 수 있는 코드
}

---

2. 프로그램에서의 오류와 예외처리 방법

컴파일 오류(compile error)

프로그램 코드 작성 중 발생하는 문법적 오류

최근에는 개발 환경(eclipse)에서 대부분의 컴파일 오류는 detection 됨

실행 오류(runtime error)

실행 중인 프로그램이 의도 하지 않은 동작(bug)을 하거나 프로그램이 중지 되는 오류

실행 오류는 비정상 종료가 되는 경우 시스템의 심각한 장애를

예외 처리의 중요성

● 프로그램의 비정상 종료를 피하여 시스템이 원할이 실행되도록 함

● 실행 오류가 발생한 경우 오류의 과정을 재현하는 것은 현실적으로 힘들다

● 오류가 발생한 경우 log를 남겨서 추후 log 분석을 통해 그 원인을 파악하여 bug를 수정하는 것이 중요

오류와 예외 클래스

● 시스템 오류(error) : 가상 머신에서 발생, 프로그래머가 처리 할 수 없는 오류임

동적 메모리가 없는 경우, 스택 메모리 오버플로우등

● 예외(Exception) :프로그램에서 제어 할 수 있는 오류

읽어들이려는 파일이 존재하지 않거나, 네트웍이나 DB연결이 안되는 경우등

자바는 안전성이 중요한 언어로 대부분 프로그램에서 발생하는 오류에 대해 문법적으로 예외 처리를 해야함

 

 

모든 예외 클래스의 최상위 클래스는 Exception 클래스

 

 

시나리오 코드 1 (try-catch 문)

package useful.ch03;

public class ArrayExceptionHandling {

	// 메인 쓰래드 
	public static void main(String[] args) {
		
		// 런타임 에러 
		int[] arr = {1,2,3,4,5};
		
		try {
			// 예외가 발생할 수 있는 코드를 넣어서 수행 시킨다. 
			for (int i = 0; i < 10; i++) {
				System.out.println(arr[i]);
			}
		} catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
			System.out.println("배열에 크기를 인덱스가 벗어 났습니다.");
			// System.out.println(e.getMessage());
		}
		
		System.out.println("비정상 종료 되지 않았어요!");

	} // end of main 

} // end of class 

: 실행 오류(runtime error) 발생될 가능성이 있는 코드에 예외 처리를 할 수 있다.

시나리오 코드 2 (try-catch-finally 문)

package useful.ch03;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;

public class FileExceptionHandling {
	
	// 메인 쓰레드 
	public static void main(String[] args) {
		
		FileInputStream fis = null;
		
		try {
			fis = new FileInputStream("demo.txt");
			// return; 
		} catch (FileNotFoundException e) {
			System.out.println("catch 구문 실행!!!");
			 e.printStackTrace();
		} finally {
			// 반드시 수행 되어야 하는 코드 영역 
			// 심지어 return 키워드를 만나더라도 여기는 수행이 된다. 
			System.out.println("finally 블록 수행");
			try {
				fis.close(); // 닫는 시점에  fis. <-- 객체가 생성 안될 경우도 존재 함
			} catch (IOException e) {
				e.printStackTrace();
			}  
		}
		
		System.out.println("비정상 종료 되지 않았아요~");
		
	} // end of main 
	
} // end of class 

package useful.ch03;

import java.util.Scanner;

public class FinallyHandling {

	public static void main(String[] args) {
		
		// try-catch-finally 
		// 언제 finally 사용해야 해? 
		// 자원을 반드시 닫아 주어야 할 때 등등... 
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);
		
		try {
			int result = scanner.nextInt();
			System.out.println("result : " + result);
			// scanner 의 자원을 다 사용 했다면 자원을 해제해야 된다.
		} finally {
			scanner.close();
			System.out.println("자원 해제 완료");
		}

	}

}

: 예외가 발생 되더라도 finally 블록을 실행해서 자원을 닫을 수 있다.

시나리오 코드 3 - throws 예외 처리 던지기(미루기)

package useful.ch03;

public class ThrowsHandling {

	// 메인 쓰레드 
	public static void main(String[] args) {

		Calc calc = new Calc();
		
		try {
			// 던져서 강제성이 발생이 되고 
			// 사용하는 사람이 직접 예외 처리 핸들링을 할 수 있다. 
			calc.divide(10, 0);
		} catch (ArithmeticException e){
			System.out.println("어떤 수를 0으로 나눌 수 없어요");
		} catch (Exception e) {
			System.out.println(e.getMessage());
		}
		
	} // end of main 
	
} // end of class

class Calc {
	
	public int divide(int n1, int n2) throws Exception {
		// 사용자가 0을 입력하면 예외가 발생 될 수 있는 코드 영역이다. 
		// 해결 방법 
		// 1. 해당 메서드에서 직접 예외 처리를 구현 한다. 
		// 2. 사용하는 사람이 직접 예외처리를 할 수 있도록 던져 버린다. 
		return n1 /n2;
	}	
}

시나리오 코드 4 ( 사용자 정의 예외 클래스 )

package useful.ch03;

/**
 * 사용자 정의 예외 클래스 생성 
 */
public class PasswordException extends IllegalArgumentException {

	public PasswordException(String message) {
		super(message);
	}
}

package useful.ch03;

public class Password {

	private String pwd;
	
	// getter 
	public String getPwd() {
		return pwd; 
	}
	// setter 
	public void setPwd(String pwd) throws PasswordException  {
		
		if(pwd == null) {
			throw new PasswordException("비밀번호는 null 값일 수 없습니다");
		}
		
		if( pwd.length() < 5) {
			throw new PasswordException("비밀번호는 5자 이상이어야 합니다.");
		}
		// 정규 표현식을 활용할 수 있다. 
		// pwd <== a~z, A~Z  ==> true 
		// pwd <== a, 10, !  ==> false  
		if(pwd.matches("[a-zA-Z]+")) {
			throw new PasswordException("비밀번호는 숫자나 특수문자를 포함해야 합니다.");
		}
	}
}

package useful.ch03;

public class Password {

	private String pwd;
	
	// getter 
	public String getPwd() {
		return pwd; 
	}
	// setter 
	public void setPwd(String pwd) throws PasswordException  {
		
		if(pwd == null) {
			throw new PasswordException("비밀번호는 null 값일 수 없습니다");
		}
		
		if( pwd.length() < 5) {
			throw new PasswordException("비밀번호는 5자 이상이어야 합니다.");
		}
		// 정규 표현식을 활용할 수 있다. 
		// pwd <== a~z, A~Z  ==> true 
		// pwd <== a, 10, !  ==> false  
		if(pwd.matches("[a-zA-Z]+")) {
			throw new PasswordException("비밀번호는 숫자나 특수문자를 포함해야 합니다.");
		}
		// [...] : 대괄호는 문자열을 나타냄 
		// a-z, A-Z 모든 알파벳 문자열을 말한다. 
		// + : 바로 앞에 표현식이 하나 이상은 반복되어야 한다. 
		// 즉, "Hello", "world" --> true 를 반환 한다.
		// "A1" , "bbb"(3글자)  --> false 
		this.pwd = pwd;
	}
	
}

정규식(Regular Expression, 줄여서 regex 또는 regexp)은 문자열을 처리할 때 사용되는 강력한 도구로, 복잡한 검색, 매칭, 치환 작업을 간단하고 유연하게 수행할 수 있도록 돕습니다. 특정한 규칙을 가진 문자열의 집합을 표현하는데 사용되며, 이 규칙에 따라 문자열의 검색, 분할, 대체, 검증 등 다양한 작업을 자동화할 수 있습니다.

 

문제 예시 - 사용자 정의 클래스의 활용

사용자 정의 예외 클래스 만드는 법 

1. 클래스를 설계 ---> 상속을 받아야 한다. 
2. 활용할 수 있는 클래스에서 throws와 throw 를 활용 
2 - 1 : Password 클래스에 활용 
3. 코드 실행 시점에서 테스트 및 예외 처리 작성 

-----------------------------------------------------

NickName 클래스를 설계 
-- String nick; 
-- get
-- set -> 예외를 던지는 코드를 추가하세요  
NickNameException 상속 --> RuntimeExcption 
NickNameTest 클래스로 확인 하기  

문제 예시 - 사용자 정의 클래스의 활용

사용자 정의 예외 클래스 만드는 법 

1. 클래스를 설계 ---> 상속을 받아야 한다. 
2. 활용할 수 있는 클래스에서 throws와 throw 를 활용 
2 - 1 : Password 클래스에 활용 
3. 코드 실행 시점에서 테스트 및 예외 처리 작성 

-----------------------------------------------------

NickName 클래스를 설계 
-- String nick; 
-- get
-- set -> 예외를 던지는 코드를 추가하세요  
NickNameException 상속 --> RuntimeExcption 
NickNameTest 클래스로 확인 하기