[WHITESHIP #1] 9. 예외 처리

#Season1 백기선님과 함께하는 자바 온라인 스터디

목표

자바의 예외 처리에 대해 학습하세요.

학습 내용

• 자바에서 예외 처리 방법 (try, catch, throw, throws, finally)
• 자바가 제공하는 예외 계층 구조
• Exception과 Error의 차이는?
• RuntimeException과 RE가 아닌 것의 차이는?
• 커스텀한 예외 만드는 방법

예외 처리란?

프로그램 실행 시 발생할 수 있는 예기치 못한 예외의 발생에 대비한 코드를 작성하는 것이다.

예외 처리를 통해 특정 에러가 날때 걸맞는 적절한 처리를 할 수 있도록 프로그램을 구성할 수 있다.

자바에서 예외 처리 방법 (try, catch, throw, throws, finally)

아래와 같이 RuntimeException을 강제로 발생시켰다.

public class ExceptionMain {

    public static void main(String[] args) {
        callRunTimeException();

        System.out.println("after Runtime Exception!");
    }

    public static void callRunTimeException() {
        throw new RuntimeException("runtime exception call");
    }
}

Exception in thread "main" java.lang.RuntimeException: test
	at ExceptionMain.callRunTimeException(ExceptionMain.java:13)
	at ExceptionMain.main(ExceptionMain.java:9)

위의 코드는 중간에 RuntimeException이라는 예외를 발생시키므로, “after Runtime Exception” 을 출력하지 않는다.

그렇다면 위의 Exception이 발생하더라도 다음 로직을 실행시키려면 어떻게 해야할까?

try - catch

try-catch 문은 java에서 예외처리를 할때 사용할수 있는 문법이다.

try {
	// 예외가 발생할 수 있는 구문
} catch(RuntimeException e) {
	// 예외 발생시 예외 처리 구문
} finally {
	// 예외 발생 유무와 관계없이 실행 (최종 처리를 위함)
}

즉 위에서 예외를 발생한 구문을 try-catch 블록을 이용해서, 다음과 같이 코드를 변경해보자

public class ExceptionMain {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            callRunTimeException();
        } catch (RuntimeException e) {
            System.out.println(e); // 1. java.lang.RuntimeException: runtime exception call
        } finally {
            System.out.println("try-catch out"); // 2. try-catch out
        }

        System.out.println("after Runtime Exception!"); // 3. after Runtime Exception!
    }

    public static void callRunTimeException() {
        throw new RuntimeException("runtime exception call");
    }
}

java.lang.RuntimeException: runtime exception call
try-catch out
after Runtime Exception!

즉 아래와 같이 try-catch 구문으로 예외 처리를 진행할 수 있다.

throw

throw는 아래와 같이 Exception을 강제로 발생시킬때 사용한다.

    public static void callRunTimeException() {
        throw new RuntimeException("runtime exception call"); // 예외 발생
    }

throws

throws는 예외가 발생했을때, 해당 method를 호출한 상위 메소드로 Exception을 던져준다.

  public static void callRunTimeException() throws RuntimeException {
        throw new RuntimeException("runtime exception call");
    }

그런데 아래와 위와 같이, throws를 추가하여도 해당 메소드를 호출한 main 메소드에서는 별다른 예외처리를 안해주어도 된다. 왜 그럴까? (아래 Checked Exception, Unchecked Exception을 확인하면 이해가 될 것이다.)

자바가 제공하는 예외 계층 구조

위 그림은 자바가 제공하는 계층 구조를 그림으로 표현한 것이다. Throwable 클래스 역시 Object 클래스를 상속한다. 그리고 Error 클래스와 Exception 클래스로 나뉘어 진다.

Exception과 Error의 차이는?

Error 클래스와 Exception 클래스에 표기된 javaDoc은 아래와 같다.

Error

An Error is a subclass of Throwable that indicates serious problems that a reasonable application should not try to catch. Most such errors are abnormal conditions. The ThreadDeath error, though a “normal” condition, is also a subclass of Error because most applications should not try to catch it. A method is not required to declare in its throws clause any subclasses of Error that might be thrown during the execution of the method but not caught, since these errors are abnormal conditions that should never occur. That is, Error and its subclasses are regarded as unchecked exceptions for the purposes of compile-time checking of exceptions.

Exception

The class Exception and its subclasses are a form of Throwable that indicates conditions that a reasonable application might want to catch. The class Exception and any subclasses that are not also subclasses of RuntimeException are checked exceptions. Checked exceptions need to be declared in a method or constructor’s throws clause if they can be thrown by the execution of the method or constructor and propagate outside the method or constructor boundary.

Error 클래스는 try-catch로 잡을 수 없는 심각한 문제를 나타내는 Throwable의 하위 클래스 이며 분류하자면 UncheckedException을 발생시킨다.

Exception 클래스는 합리적인 응용 프로그램이 포착하려는 조건을 나타내는 Throwable의 하위 클래스 이며 RuntimeException의 하위 클래스를 제외한 Exception은 CheckedException 을, RuntimeException 및 RuntimeException의 하위 클래스는 UncheckedException을 발생시킨다.

즉 Error 클래스는 System에서의 심각한 오류를 야기시킬 수 있는 에러이며, Exception 클래스는 프로그래머가 예외 처리를 통하여 적절한 처리를 진행할 수 있다고 보면 된다.

RuntimeException과 RE가 아닌 것의 차이는?

위의 글에서 보면 CheckedException과 UncheckedException이란 말이 자주 등장한다. 이는 RuntimeException과 RuntimeException이 아닌 것의 차이와도 관련이 있다.

RuntimeException을 상속 받는 모든 Exception은 UncheckedException이며, 그 외의 것들은 CheckedException을 발생시킨다.

Checked Exception vs Unchecked Exception

	Checked Exception	Unchecked Exception
구분	UncheckedException을 제외한 모든 클래스	RuntimeException 클래스 / RuntumeException의 자손 클래스
처리 여부	반드시 예외 처리를 해줘야 함(try-catch, throws)	명시적 처리를 강제하지 않음
확인 시점	Compile Level	Runtime Level

위의 코드를 다시한번 살펴보자

 public static void callRunTimeException() throws RuntimeException {
        throw new RuntimeException("runtime exception call");
    }

callRunTimeException 메소드는 RuntimeException을 발생시키며 명시적인 처리를 강제하지 않기에 try-catch, throws를 사용 하던지, 안하던지 컴파일 단계에서 에러가 나지 않는다.

throws는 해당 method를 호출한 상위 메소드로 Exception을 던져주는데, RuntimeException은 상위 코드에서도 반드시 예외처리를 해주지 않아도 되기에, 의미가 없지 않나 싶다.

RuntimeException을 CheckedException인 IOException으로 변경하면 어떻게 될까?

반드시 예외 처리를 해줘야 하기 때문에 컴파일단계에서 에러를 뱉는다. (try-catch로 감싸주거나, throws로 예외를 상위로 던져야 한다.)

main 문에서 throws 구문을 사용하면 main 메소드를 호출하는 JVM이 예외 처리를 진행한다.

커스텀한 예외 만드는 방법

커스텀한 예외를 만드려면 예외로 사용할 클래스를 정의하고 Exception 또는 RuntimeException을 상속해서 만들 수 있다.

Exception vs RuntimeException

Exception중 RuntimeException의 자손 클래스는 UncheckedException, 그 외에는 CheckedException 이라고 확인하였다. 예외를 컴파일 단계에서 처리해야 하는 경우 Exception을 상속하여 CheckedException을 발생시키고, 컴파일 단계에서 예외처리를 할 필요가 없는 경우 또는 트랜잭션 롤백이 필요한 경우 RuntimeException을 상속해 UncheckedException을 발생시키자

Custom CheckedException

예외 클래스 정의 방법은 다음과 같다.

public class MyCheckedException extends Exception {

}

여기에서 사용자에게 보여줄 에러메시지를 정의 및 사용하고 싶다 다음과 같이 message를 매개변수로 받고 super 키워드로 넘겨주면 된다.

public class MyCheckedException extends Exception {

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

public class ExceptionMain {

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        throw new MyCheckedException("My CheckedException 입니다!");
    }
}

Exception in thread "main" MyCustomException: My CheckedException 입니다!

Custom UncheckedException

예외 클래스 정의 방법은 CheckedException과 유사하나 다른점은 RuntimeException을 상속해야 한다는 것이다.

public class MyUncheckedException extends RuntimeException {

}

또한 CheckedException과 비교했을때, throws 키워드를 붙이지 않아도 컴파일 단계에서는 에러를 뱉지 않는다.

public class ExceptionMain {

    public static void main(String[] args) {

        throw new MyUncheckedException();
    }
}

Study 피드백

• java 에서 기본적으로 제공하는 예외가 어떤 것인지 알고 사용하자.
• try-catch-finally 말고 try-with-resource를 사용하자. (jdk 1.7 이상 지원)
  • try-with-resource에는 finally를 같이 사용할 수 있다.
  • finally가 아니라 bytecode를 보면 catch로 감싸져 있으며 Throwabl로 감싸져있다.
  • 정상 종료일때 close를 try문에서 호출 해주며, 에러시에는 catch에서 리턴해준다
• Custom예외를 만들때는 Throwable도 같이 전달해주자. (Root cause)
• Runtime 밑의 예외 클래스들은 알고가자
• try-catch에서 return을 보내더라도, 무조건 finally에 있는 return으로 넘어간다. (안티 패턴)

Reference

Java의 정석 [2판]

[자바] 예외처리 (2) - 예외클래스의 구조