Java의 예외와 예외 클래스

March 3, 2024

예외와 예외 클래스

1. 예외 개념

자바에서는 에러 이외에 예외(exception)라고 부르는 오류 존재
예외가 발생되면 프로그램은 바로 종료된다는 점에서 에러와 동일
예외 처리를 통해 계속 실행 상태 유지 가능
- 일반 예외(Exception): 컴파일러가 예외 처리 코드 여부를 검사
- 실행 예외(Runtime Exception): 컴파일러가 예외 처리 코드 여부를 검사하지 않는 예외
자바는 예외가 발생하면 예외 클래스로부터 객체 생성

대표적인 예외 코드
- RuntimeException
  - NullPointerException(NPE)
  - ArrayIndexOutOfBoundsException
  - NummberFormatException
- Exception
  - ClassNotFoundException
  - InterruptedException

2. 예외 처리 코드

예외가 발생시 프로그램의 갑작스러운 종료를 막고 정상 실행을 유지할 수 있도록 처리
try - catch - finally(필수아님)

예외 발생 여부와 상관없이 finally블록은 항상 실행됨

      try {
        int n=10/0; //예외가 날 수도 있는 코드
        System.out.println(n);
      }
      catch(Exception e) { //예외 처리
        System.out.println("0으로 나눌 수 없다");
      }
      finally {
        System.out.println("끝");
      }
  → 0으로 나눌 수 없다. 끝 출력

예외출력 코드

e.getMessage() : 예외가 발생한 이유 리턴
e.toString() : 예외의 종류도 리턴
e.printStackTrace() : 예외가 어디서 발생했는지 추적한 내용까지 출력

예외 종류에 따른 처리

catch 블록이 여러 개라 할지라도 catch 블록은 단 하나만 실행됨

처리해야 할 예외 클래스들이 상속관계에 있을 때는 하위 클래스 catch블록을 먼저 작성하고 상위 클래스 catch블록은 나중에 작성

    String [] array = {"100","1oo"};

    for(int i=0; i<array.length; i++) {
      try {
        int value = Integer.parseInt(array[i]);
        //문자열을 정수로 바꿔라. 1oo은 정수로 못바꿈
        System.out.println(value);
      }
      catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
        //해당 문제가 아님
        System.out.println(e.getMessage());
      }
      catch(Exception e) {   //**상위 예외 클래스는 아래쪽에 작성**
        System.out.println("실행문제");
      }
    }
----------------------------------
출력 100, 실행문제

3. 예외 넘기기

메소드 내부에서 예외가 발생할 때 try - catch 블록으로 예외 처리하는게 기본

메소드를 호출한 곳으로 예외 떠넘길 수 있음

리턴타입 메소드명(매개변수,...) throws 예외클래스1, 예외클래스2,... {}

throws는 메소드 선언부 끝에 작성
throws가 붙어있는 메소드에서 해당 예외를 처리하지 않고 넘기면 이 메소드를 호출하는 곳에서 예외를 받아 처리한다

```java
public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    try {
      findClass();
    } catch(ClassNotFoundException e) {
      System.out.println("예외 처리: "+e.toString());
    }
  }

  public static void findClass() throws ClassNotFoundException{
    Class.forName("jaca.lang.string2");
  }
}
--------------------------------------
출력: 예외 처리: java.lang.ClassNotFoundException: jaca.lang.string2
```

main()메소드에서도 throws 키워드를 사용해서 예외 떠넘기기 가능

결국 JVM이 최종적으로 예외 처리를 하게됨

class Num extends Exception{
  Num(){
    super("잘못된 값!");// 부모생성자 호출
  }
}

public class Test {
  static int in() throws Num{
    Scanner s = new Scanner(System.in);
    int n = s.nextInt();

    if(n < 0) {
      Num num = new Num();
      throw num;
    }
    return n;
  }

  public static void main(String[] args) {

    System.out.println("양수 입력");

    try {
      int n = in();
      System.out.println(n);
    }catch(Exception e) {
      System.out.println(e.getMessage());
    }

  }
}

4. 사용자 정의 예외

통상적으로 일반 예외는 Exception의 자식 클래스로 선언
실행 예외는 RuntimeException의 자식 클래스로 선언

// p.480
public class InsufficientException extends Exception{  //일반예외로 선언
  public InsufficientException(){}
}
public class InsufficientException(String message){   //생성자 2개 선언
  super(message);
}

예외 발생시키기
- 자바에서 제공하는 표준 예외뿐만 아니라
- 사용자정의 예외를 직접 코드에서 발생시키려면 throw 키워드와 함께 예외 객체를 제공하면 된다
- throw된 예외는 직접 try-catch블록으로 예외를 처리할 수 있지만,
  대부분 메소드를 호출한 곳에서 예외를 처리하도록 throws 키워드로 예외를 떠넘긴다

throw와 throws 비교

throw : 예외를 강제로 발생시킨 후, 상위 블럭이나 catch문으로 예외를 던진다(객체에 사용)
throws : 예외가 발생하면 상위메서드로 예외를 던진다.(떠넘기기) (박스단위에서 사용)

//throw
void method{
  try{
  ...
  throw new Exception("예외메시지")'
  ...         ↓            ↓
  } catch(Exception e){    ↓
    String message = e.getMessage();
  }
}
------------------------------------------
//throws
void method() throws Exception{
  ...                ↗
  throw new Exception("예외메시지");
  ...
}

class Account{
  private long balance;

  public Account() {}

  public long getBalance(){
    return balance;
  }

  public void deposit(int money){
    balance += money;
  }

  public void withdraw(int money) throws InsufficientException{ //호출한 곳으로 예외 떠넘김
    if(balance < money){
      throw new InsufficientException("잔고 부족: "+(money-balance)+"모자람");//예외발생
    }
    balance -= money;
  }
}

public class AccountExample {
  public static void main(String[] args) {
    Account account = new Account();
    //예금하기
    account.deposit(10000);
    System.out.println("예금액: "+account.getBalance()); //예금액: 10000 출력

    //출금하기
    try{
      account.withdraw(30000); //예외처리코드와 함께 withdraw() 메소드 호출
    } catch(InsufficientException){ //java.api에는 없음. 사용자정의 예외
      String message = e.getMessage();
      System.out.println(message); //잔고 부족: 20000 모자람 출력
    }
  }
}

기출문제

5개 정수를 입력해서 총합을 구하기
정수가 아닌 문자를 입력한 경우 해당 인덱스는 다시 정수를 입력하도록 구현하라

    Scanner s = new Scanner(System.in);

    int n[] = new int[5];
    int cnt = 0;
    int sum = 0;

    //5개 정수 입력해서 총합
    while(cnt<5) {
      try {
        System.out.println((cnt+1)+"번째 정수");
        n[cnt]=s.nextInt(); //배열에 [0]부터 입력함 → 정수를 안쓸 경우
        //n[0], n[1], n[2], n[3], n[4]
        sum += n[cnt];
        cnt++;
      }
      catch(InputMismatchException e) {
        System.out.println("다시 입력하세요. 정수가 아닙니다.");
        s.next(); //잘못입력 시 앞 토큰 지워기
        continue;
      }
    }
    System.out.println("총합: "+sum);

기출문제 7번

class NotExistIdException extends Exception{
  public NotExistIdException() {}
  public NotExistIdException(String message) {
    super(message);
  }
}

class WrongPasswordException extends Exception{
  public WrongPasswordException() {}
  public WrongPasswordException(String message) {
    super(message);
  }
}

public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    try {
      login("white","12345");
    }catch(Exception e) {
      System.out.println(e.getMessage());
    }
    try {
      login("blue","54321");
    }catch(Exception e) {
      System.out.println(e.getMessage());
    }
  }
  static void login(String id, String password) throws NotExistIdException, WrongPasswordException{
    //id가 blue가 아니라면 NotExistIdException을 발생시킴
    if(!id.equals("blue")) {
      throw new NotExistIdException();
    }
    //password가 12345가 아니라면 WrongPasswordException을 발생시킴
    if(!id.equals("12345")) {
      throw new WrongPasswordException();
    }
  }
}

클래스 문제1: Rectangle
필드는 int 형 너비 (width)와 높이 (height)가 있고, 모두private으로 선언하라.
생성자는 구현하지 말고 메소드는 클래스에서 필요한 내용을 판단하여 구현하라.

class Rectangle{
  private int width, height;

  public void Rec() {
    Scanner s = new Scanner(System.in);
    System.out.println("가로세로 입력: ");
    width = s.nextInt();
    height = s.nextInt();
    System.out.println(width*height);
  }
}

public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    Rectangle r = new Rectangle();
    r.Rec();
  }
}

클래스 문제2: Rectangle 클래스를 이용하는 응용프로그램

Main 메소드에서 키보드에서 사각형의 너비와 높이 값을 입력받는다
키보드 입력 값이 int 가 아닌 경우 예외처리를 하고, 유효한 값이 입력될 때까지 계속 입력 받게 한다
키보드 입력 값이 유효한 값인 경우 해당 내용을 갖는 Rectangle 객체를 만들고,
화면에 생성한 Rectangle 객체의 면적을 출력하고 프로그램을 종료한다

//정답
class Rectangle{
private int width, height;

      void setHeight(int h) {
        height = h;
      }
      void setWidth(int w) {
        width = w;
      }

      public void show() {
        System.out.println(width*height);
      }
    }

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

        Scanner s = new Scanner(System.in);
        int w,h;

        while(true) {
          try {
            System.out.println("너비 입력: ");
            w = s.nextInt();
            System.out.println("높이 입력: ");
            h = s.nextInt();
            break;
          } catch(InputMismatchException e){
            System.out.println("정수로 입력해주세요");
            s.next();
          }
        }
        Rectangle r = new Rectangle();
        r.setHeight(h); //너비값을 필드에 저장해야되기 때문에 → 초기화
        r.setWidth(w);
        r.show();
      }
    }
    ---------------------------------------------------
    //내가 입력
    class Rectangle{
      int width, height;

      public void Rec() {
        System.out.println(width*height);
      }
    }

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

        Rectangle r = new Rectangle();
        Scanner s = new Scanner(System.in);

        while(true) {
          try {
            System.out.println("가로세로 입력: ");
            r.width = s.nextInt();
            r.height = s.nextInt();
            r.Rec();
          } catch(InputMismatchException e){
            System.out.println("정수로 입력해주세요");
            s.next();
            continue;
          }
          if(r.width>0 && r.height >0) {
            break;
          }
        }
      }
    }

while과 예외처리문 활용
5~10사이에 정수를 입력해서 그 수까지 있는 홀수를 더한 값 출력

class Calc{
  public int calculate(int n) {
    //1부터 n까지 홀수만 더한 값
    int sum = 0;
    for(int i=1; i<=n; i++) {
      if(i%2 == 0) {
        continue; //짝수 제외(뒤에 코드가 실행 안되니까)
      }
      sum += i;
    }
    return sum;
  }
}

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

    Scanner s = new Scanner(System.in);
    //Calc 객체 생성
    Calc c = new Calc();
    int n;

    while(true) {
      try {					//try-catch는 wile(true)와 같이 자주 씀
        System.out.println("5~10 정수 입력");
        n = s.nextInt(); //정수 이외 입력 시 바로 catch로 넘어감(if가지도 않음)
        if(n>=5 && n<=10) {
          break;
        } //5~10까지 잘 입력했을 경우
        System.out.println("다시 입력"); //5~10까지 수가 아닐경우
      } catch(InputMismatchException e) {
        System.out.println("다시 입력");
        s.next();
      }
    }
    System.out.println(c.calculate(n));

  }
}

무한루프 안에 두 정수를 입력 받아 합을 구하고, 실수를 입력하면 “실수는 안된다”라고 출력하고, 다시 두 정수를 입력받는 코드를 작성해라.

실행 결과)
두 정수 입력: 3 3.5
실수는 안된다
두 정수 입력: 3 5

답: 8

Scanner s = new Scanner(System.in);

while(true) {
  try {
    System.out.println("두 정수 입력: ");
    int a = s.nextInt();
    int b = s.nextInt();
    System.out.println("답: "+a+b);
    break;
  }catch(InputMismatchException e){
    System.out.println("실수는 안된다. 다시 입력");
    s.next();
  }
}

정수를 입력받아 짝수이면 “짝수”, 홀수이면 “홀수” 라고 출력하라 정수를 입력하지 않은 경우에는 프로그램을 종료시켜라.(try-catch 사용)

Scanner s = new Scanner(System.in);

    while(true) {
      try {
        System.out.println("정수 입력: ");
        int a = s.nextInt();
        if(a%2==0) {
          System.out.println("짝수");
        }else {
          System.out.println("홀수");
        }
      }catch(InputMismatchException e){
        System.out.println("정수가 아닙니다. 프로그램 종료");
        break;
      }
    }
    ```

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Kimsu