[Java] Chpater 3 - 01) 예외(Exception)과 예외처리(try-catch)

- 사전지식을 조금 알아야한다.

1️⃣ Java 예외 및 오류 개요

1. Exception (예외)

• 예측 가능한 상황에서 발생하는 오류로, try-catch 또는 throws 키워드로 처리 가능하다.

✅ Checked Exception (검사 예외)

• 반드시 try-catch로 처리하거나 throws로 선언해야 한다.
• 대표적인 예시:
  • IOException
  • SQLException

✅ Unchecked Exception (비검사 예외)

• RuntimeException을 상속받으며, 예외 처리가 강제되지 않는다.
• 대표적인 예시:
  • NullPointerException
  • IndexOutOfBoundsException

2. Error (에러)

• 프로그램이 복구할 수 없는 심각한 문제로, 일반적으로 예외 처리를 하지 않는다.

- 대표적인 예시

• OutOfMemoryError: 메모리가 부족할 때 발생.
• StackOverflowError: 재귀 호출이 너무 깊어졌을 때 발생.
• NoClassDefFoundError: 클래스 파일을 찾을 수 없을 때 발생.

3. RuntimeException (런타임 예외)

• 실행 중에 발생하는 예외로, 컴파일러가 체크하지 않는다.

- 대표적인 예시

• NullPointerException: null 객체를 참조할 때 발생.
• ArrayIndexOutOfBoundsException: 배열 인덱스를 초과할 때 발생.
• ArithmeticException: 숫자 연산 오류 (1 / 0 같은 경우).
• ClassCastException: 잘못된 타입 변환 시 발생.

4. IOException (입출력 예외)

• 파일, 네트워크, 스트림 등의 입출력 작업 중 발생하는 예외.

- 대표적인 예시

• FileNotFoundException: 파일을 찾을 수 없을 때.
• EOFException: 스트림의 끝에 도달했을 때.
• SocketException: 네트워크 소켓 관련 오류.

5. SQLException (SQL 관련 예외)

• 데이터베이스 연동 중 발생하는 예외.

6. LinkageError (링크 오류)

• 클래스 로딩 시 발생하는 오류.

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2️⃣ 예외(Exception)

• 예외는 프로그램 실행 중 예상하지 못한 상황이 발생하는 것을 의미합니다.
  → 대표적인 산술 예외: 10 / 0 (0 으로 나누기)
• 의도적으로 예외를 발생시킬 때는 throw 키워드를 통해 발생시킵니다.
• 예외를 처리하지 않으면 프로그램이 중단될 수 있습니다.
• 그래서 예외처리(try-catch)를 통해 프로그램이 안정적으로 실행되게 할 수 있습니다.

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3️⃣ 예외발생 종류

1. 의도하지 않은 예외

• 아래 코드에서 10 / 0 연산을 수행하면서 ArithmeticException (산술예외)가 발생합니다.
• 0 으로 나누는 연산은 허용되지 않음으로 프로그램이 비정상적으로 종료됩니다.
• 예외를 처리하지 않으면 이후 코드는 실행되지 않습니다.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("프로그램 시작");
        int result = 10 / 0; // ❌ 예외 발생 (ArithmeticException)
        System.out.println("이 문장은 실행되지 않음");
    }
}

OUTPUT

Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero at chapter3.exception.Main.main(Main.java:8)

Process finished with exit code 1

2. 의도적인 예외 - throw

• 특정 조건에서 의도적으로 예외를 발생시킬 수도 있습니다.
  • 예) 비즈니스 규칙을 위반한 경우(미성년자접근)
• 아래 코드에서 age < 18 조건을 만족하면 IllegalArgumentException 을 발생시킵니다.
• throw 를 활용하면 특정 상황에서 예외를 명확하게 정의하고 제어할 수 있습니다.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int age = 10;
        if (age < 18) {
                // ✅ 의도적으로 예외를 발생시키는 부분
            throw new IllegalArgumentException("미성년자는 접근할 수 없습니다!");
        }
        System.out.println("....");
    }
}

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4️⃣ 예외 구조와 종류

1.RuntimeException - UncheckedException

- RuntimeException 을 상속받는 모든 예외를 UncheckedException 이라고 합니다.
- 예외처리를 컴파일러가 확인하지 않습니다.

2. Exception - CheckedException

- Exception 클래스를 직접 상속받는 모든 예외를 CheckedException 이라고합니다. RuntimeException과 RuntimeException 을 상속받은 예외는 제외합니다.
- 예외처리를 컴파일러가 확인해 줍니다.

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4️⃣ 예외 전파

• 예외 전파는 메서드에서 발생한 예외가 해당 메서드 내에서 처리되지 않았을 때 메서드를 호출한 상위 메서드로 전달되는 과정을 말합니다.
• 예외가 프로그램 시작 지점(main()) 까지 전파되고 끝내 처리되지 않으면 프로그램이 비정상 종료 됩니다.
• 예외 전파를 RuntimeException 그리고 Exception 예시를 통해 알아봅시다.

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5️⃣ RuntimeException - UncheckedException

• 컴파일러가 예외 처리를 강제하지 않는 예외입니다.
• 예외 처리를 하지 않아도 컴파일 오류(빨간 줄) 가 발생하지 않습니다.
• 처리되지 않은 예외는 계속 프로그램 시작 지점까지 전파됩니다.
• 끝내 예외가 처리되지 않으면 프로그램이 비정상적으로 종료됩니다.
• RuntimeException 을 상속받는 모든 예외를 UncheckedException 이라고 합니다.

✅ try-catch 활용

• throw new RuntimeException() 을 통해서 RuntimeException 예외를 발생 시킬 수 있음.

public class ExceptionPractice {
    public void callUncheckedException() {
        if (true) {
            System.out.println("언체크 예외 발생");
            throw new RuntimeException(); // ✅ 예외발생 
        }
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 예외 실습 객체 인스턴스화
        ExceptionPractice exceptionPractice = new ExceptionPractice();

        // ✅ 언체크 예외 호출
        exceptionPractice.callUncheckedException();

        // ❌ 예외처리를 해주지 않았기 때문에 프로그램이 종료됩니다.
        System.out.println("이 줄은 실행되지 않습니다."); 
    }
}

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        ExceptionPractice exceptionPractice = new ExceptionPractice();

        // ✅ 상위로 전파된 예외처리
        try {
            exceptionPractice.callUncheckedException();

        } catch (RuntimeException e) { // ✅ 예외처리
            System.out.println("언체크 예외 처리");   

        } catch (Exception e) {
            System.out.println("체크 예외 처리");
        }

        System.out.println("프로그램 종료");
    }
}

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6️⃣ Exception - CheckedException

• Exception 클래스를 직접 상속받는 모든 예외를 CheckedException 이라고 합니다.
  • RuntimeException 을 상속받는 예외는 제외.
• 컴파일러가 예외 처리를 강제하는 예외입니다.
• 예외 처리를 하지 않으면 “컴파일 오류가 발생한다(코드에 빨간줄)” 라고 이해하시면 쉽습니다.
• 반드시 try-catch로 예외를 처리하거나 throws 키워드를 사용해야 합니다.
  • throws 로 예외 처리의 책임을 호출자에게 전가할 수 있습니다.

✅ try-catch 활용

• CheckedException을 try-catch를 사용하여 직접 처리하는 방식입니다.

public class ExceptionPractice {

    public void callCheckedException() {
            // ✅ try-catch 로 예외 처리
        try { 
            if (true) {
                System.out.println("체크예외 발생");
                throw new Exception();
            }
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("예외 처리");
        }
    }
}

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

        // 예외 실습 객체 인스턴스화
        ExceptionPractice exceptionPractice = new ExceptionPractice();

        // ✅ 체크예외 호출
        exceptionPractice.callCheckedException();
    }
}

✅ throws 활용

• throws 키워드를 사용하여 예외를 호출한 곳에서 처리하도록 강제하는 방식입니다.
  → (책임 전가)
• public class ExceptionPractice { public void callCheckedException() throws Exception { // ✅ throws 예외를 상위로 전파 if (true) { System.out.println("체크예외 발생"); throw new Exception(); } } }

package chapter3.exception;

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

        // 예외 실습 객체 인스턴스화
        ExceptionPractice exceptionPractice = new ExceptionPractice();

        // 체크 예외 사용
        // ✅ 반드시 상위 메서드에서 try-catch 를 활용해 주어야합니다.
        try {
            exceptionPractice.callCheckedException();
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("예외처리");
        }
    }
}

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7️⃣ 정리

• 예외가 발생하고 처리되지 않으면 프로그램이 비정상적으로 종료될 수 있기 때문에 꼭 예외 처리는 필수입니다.
• CheckedException 은 컴파일러를 통해 개발자에게 반드시 처리해야 하는 예외를 알려줄 수 있습니다.
• UncheckedException 은 개발자가 충분히 예측하고 방지할 수 있는 경우 사용합니다.
  → 숫자를 0으로 나누는 오류 등은 코드 검토로 충분히 예방 가능합니다.
  → 이런 예외 처리까지 CheckedException 으로 처리하도록 강제한다면 모든 예외 상황을 처리해야 하는 답답한 상황이 벌어져 개발 생산성이 저하되고 불필요한 코드가 많아질 수 있습니다.