예외 처리 2 (예외 계층)

참고자료:

김영한의 실전 자바 - 중급 1편 | 김영한 - 인프런

 

자바는 프로그램 실행 중에 발생할 수 있는 예상치 못한 상황, 즉 예외(Exception)를 처리하기 위한 메커니즘을 제공한다. 이는 프로그램의 안정성과 신뢰성을 높이는 데 중요한 역할을 한다.

 

자바의 예외 처리는 다음 키워드를 사용한다.

try, catch, finally, throw, throws

 

자바에서 제공하는 예외 계층도

 

자바에서 기본형을 제외한 모든 것은 객체다. 예외 또한 객체이다.

모든 객체의 최상위 부모는 Object이므로 예외의 최상위 부모도 Object.

 

Throwable은 최상위 예외이다. 하위에 Exception, Error가 있다.

 

Error는 메모리 부족이나 심각한 시스템 오류와 같이 애플리케이션에서 복구가 불가능한 시스템 예외이다. 

애플리케이션 개발자는 이 예외를 잡으려 해서는 안된다.

 

Exception은 애플리케이션 로직에서 사용할 수 있는 실질적인 최상위 예외이다.

Exception과 그 하위 예외는 모두 컴파일러가 체크하는 체크 예외이다. 단, RuntimeException과 그 하위 예외는 언체크 예외이다.

 

RuntimeException은 컴파일러가 체크하지 않는 언체크 예외이다.

RuntimeException과 그 자식 예외 모두 언체크 예외이다. 

언체크 예외는 RuntimeException의 이름을 따서 런타임 예외라고도 많이 부른다. 

 

체크 예외와 언체크 예외

체크 예외는 발생한 예외를 개발자가 명시적으로 처리해야 한다. 그렇지 않은 경우 컴파일 오류가 발생한다.

언체크 예외는 개발자가 발생한 예외를 명시적으로 처리하지 않아도 된다.

 

주의

상속 관계에서 부모 타입은 자식을 담을 수 있다. 이 개념이 예외 처리에도 적용되는데, 상위 예외를 catch로 잡으면 그 하위 예외까지 함께 잡는다. 따라서 애플리케이션 로직에서 Throwable 예외를 잡으면 안되는데, 앞서 이야기 한 잡으면 안되는 Error 예외도 함께 잡을 수 있기 때문이다. 애플리케이션 로직은 이런 이유로 Exception부터 필요한 예외로 생각하고 잡으면 된다.

 

예외 기본 규칙

예외는 발생하면 잡아서 처리하거나, 처리할 수 없다면 밖으로 던져야한다.

 

예외 처리

1. Main은 Service를 호출한다.

2. Service는 Client를 호출한다.

3. Client에서 예외가 발생한다.

4. Client에서 예외를 처리하지 못하고 밖으로 던진다.

5. Service에게 예외가 전달된다. Service는 예외를 처리했다.

6. 정상 흐름을 반환한다.

 

 

예외 던짐

예외를 처리하지 못하면 자신을 호출한 곳으로 예외를 던져야 한다.

 

예외에 대해서는 2가지 기본 규칙을 기억하자.

1. 예외는 잡거나 던져야한다.

2. 예외를 잡거나 던질 때 지정한 예외뿐만 아니라 그 예외의 자식들도 함께 처리할 수 있다.

• 예를 들어 Exception을 catch로 잡으면 그 하위 예외들도 모두 잡을 수 있다.
• 예를 들어 Exception을 throws로 던지면 그 하위 예외들도 모두 던질 수 있다.

참고: 예외를 처리하지 못하고 계속 던지면 main() 밖으로 던지면 예외 로그를 출력하면서 시스템이 종료된다.

 

체크 예외

Exception과 그 하위 예외는 모두 컴파일러가 체크하는 체크 예외이다. 단, RuntimeException은 제외.

체크 예외는 잡아서 처리하거나, 밖으로 던져야한다. 그렇지 않으면 컴파일 오류가 발생한다.

 

체크 예외 만들기

예외 클래스를 만드려면 예외를 상속받으면 된다. 그 중, 체크 예외를 만드려면 체크 예외를 상속받으면 된다.

 

MyCheckedException

package exception.checked;

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

Exception을 상속받은 클래스는 체크 예외가 된다. 

예외가 제공하는 기본 기능이 있는데, 그 중에 오류 메시지를 보관하는 기능도 있다. 예제에서 보는 것 처럼 생성자를 통해서 해당 기능을 그대로 사용하면 편하다. super(message)로 전달한 메시지는 Throwable에 있는 detailMessage에 보관된다. getMessage()를 통해 조회할 수 있다.

 

 

Client

package exception.checked;

public class Client {
    public void call() throws MyCheckedException {
        throw new MyCheckedException("Ex");
    }
}

throw 예외라고 하면 새로운 예외를 발생시킬 수 있다. 예외도 객체이다. 그렇기에 객체를 먼저 new로 생성하고 예외를 발생시켜야 한다.

throws 예외는 발생시킨 예외를 메서드 밖으로 던질 때 사용하는 키워드이다. 

 

체크 예외는 잡지 않으면 반드시 던져야 한다. 체크 예외를 발생시킬 땐 throws 예외로 반드시 그 체크 예외가 발생된다는 것을 명시적으로 알려줘야 한다. 

 

Service

package exception.checked;

public class Service {
    Client client = new Client();

    public void callCatch() {
        try {
            client.call();
        } catch (MyCheckedException e) {
            System.out.println("e.getMessage() = " + e.getMessage());
        }
    }

    public void callThrow() throws MyCheckedException {
        client.call();
    }
}

체크 예외는 잡거나 던지거나 둘 중 하나를 반드시 해야한다. 그래서 callCatch()는 받은 체크 예외를 잡는 메서드이고, callThrow()는 받은 체크 예외를 던지는 메서드이다. 그리고 체크 예외는 던질 때 반드시 throws 예외로 던진다고 선언해야 한다.

 

예외를 잡아서 처리하려면 try - catch를 사용해서 예외를 잡으면 된다.

• try 코드 블럭 안에서 발생하는 예외를 잡아서 catch로 넘긴다.
• 만약, try에서 잡은 예외가 catch의 대상에 없으면 예외를 잡을 수 없다. 이때는 예외를 밖으로 던져야 한다.
• 여기서는 MyCheckedException 예외를 catch로 잡아서 처리한다.
• catch는 해당 타입과 그 하위 타입을 모두 잡을 수 있다. 예를 들어, 저 코드에서 MyCheckedException 예외가 아니라 Exception으로 선언해도 MyCheckedException 예외가 터지면 잡을 수 있다. 왜냐하면 예외도 객체고 객체는 다형성이 적용되기 때문에 그 하위 타입 예외가 발생해도 저 블록 안으로 들어갈 수 있다.

 

 

예외를 잡아서 처리하는 callCatch()를 실행하는 Main

package exception.checked;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Service service = new Service();

        service.callCatch();
        System.out.println("정상 종료");
    }
}

예외를 잡아서 처리하는 callCatch()를 호출하는 메인을 실행해보자. 아무런 문제없이 잘 수행된다.

실행결과:

e.getMessage() = Ex
정상 종료

 

예외를 처리하지 않고 밖으로 던지는 callThrow()를 실행하는 Main

package exception.checked;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws MyCheckedException {
        Service service = new Service();

        service.callThrow();
        System.out.println("정상 종료");
    }
}

실행결과:

Exception in thread "main" exception.checked.MyCheckedException: Ex
	at exception.checked.Client.call(Client.java:5)
	at exception.checked.Service.callThrow(Service.java:15)
	at exception.checked.Main.main(Main.java:7)

 

어디서도 예외를 잡아주지 않았기 때문에 결국 main()까지 올라온 상태이다. 이 상태에서 main()에서도 예외를 잡지 않았기 때문에 결국 예외 정보와 스택 트레이스가 출력되고 프로그램이 종료된다. 참고로 예외가 터지면 그 다음 라인이 실행되지 않는다. 

 

체크 예외의 장단점

체크 예외는 예외를 잡아서 처리할 수 없을 때, 예외를 밖으로 던지는 throws 예외를 필수로 선언해야 한다. 그렇지 않으면 컴파일 오류가 발생한다. 이것 때문에 장점과 단점이 동시에 존재한다.

• 장점: 개발자가 실수로 예외를 누락하지 않도록 컴파일러를 통해 문제를 잡아주는 훌륭한 안전장치다. 이를 통해 개발자는 어떤 체크 예외가 발생하는지 쉽게 파악할 수 있다.
• 단점: 하지만 실제로는 개발자가 모든 체크 예외를 반드시 잡거나 던지도록 처리해야 하기 때문에, 너무 번거로운 일이 된다. 크게 신경쓰지 않고 싶은 예외까지 모두 챙겨야 한다.

체크 예외 정리

체크 예외는 잡아서 직접 처리하거나 또는 밖으로 던지거나 둘 중 하나를 개발자가 직접 명시적으로 처리해야 한다. 그렇지 않으면 컴파일 오류가 발생한다.

 

언체크 예외

RuntimeException과 그 하위 예외는 언체크 예외로 분류된다. 말 그대로 컴파일러가 예외를 체크하지 않는다는 뜻이다. 

언체크 예외는 체크 예외와 기본적으로 동일하다. 차이가 있다면 예외를 던지는 throws를 선언하지 않고, 생략할 수 있다. 생략한 경우 자동으로 예외를 던진다.

 

• 체크 예외: 예외를 잡아서 처리하지 않으면 항상 throws 키워드를 사용해서 던지는 예외를 선언해야 한다.
• 언체크 예외: 예외를 잡아서 처리하지 않아도 throws 키워드를 생략할 수 있다.

언체크 예외 만들기

 

MyUncheckedException

package exception.checked;

public class MyUncheckedException extends RuntimeException {
    public MyUncheckedException(String message) {
        super(message);
    }
}

 

Client

package exception.checked;

public class Client {
    public void call() {
        throw new MyUncheckedException("Ex");
    }
}

언체크 예외는 발생해도 throws 예외 키워드를 사용하지 않아도 된다. 사용하지 않으면 자동으로 던진다.

 

Service

package exception.checked;

public class Service {
    Client client = new Client();

    public void callCatch() {
        try {
            client.call();
        } catch (MyUncheckedException e) {
            System.out.println("e.getMessage() = " + e.getMessage());
        }
    }

    public void callThrow() {
        client.call();
    }
}

언체크 예외 역시 잡거나 던지거나 둘 중 하나를 해야한다. 그래서 필요하다면 catch에서 언체크 예외를 잡을 수도 있고 아무것도 하지 않는 callThrow() 같은 경우엔 자동으로 던져진다. 물론 생략하지 않고 throws 예외 키워드를 사용할 수 있다.

public void callThrow() throws MyUncheckedException {
    client.call();
}

위처럼 언체크 예외여도 throws 예외로 예외를 던질 수 있는데 이렇게 하면 어떤 장점이 있냐면 개발자가 IDE의 도움을 받아 이 메서드가 어떤 언체크 예외를 던지는지 알 수 있는 정도의 장점이 있다. 보통은 생략하는게 일반적이다.

 

예외를 잡아서 처리하는 callCatch()를 호출하는 Main

package exception.checked;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Service service = new Service();

        service.callCatch();
        System.out.println("정상 종료");
    }
}

실행결과:

e.getMessage() = Ex
정상 종료

 

예외를 던지는 callThrow()를 호출하는 Main

package exception.checked;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Service service = new Service();

        service.callThrow();
        System.out.println("정상 종료");
    }
}

실행결과:

Exception in thread "main" exception.checked.MyUncheckedException: Ex
	at exception.checked.Client.call(Client.java:5)
	at exception.checked.Service.callThrow(Service.java:15)
	at exception.checked.Main.main(Main.java:7)

 

실행결과는 체크 예외와 완전히 동일하다.

 

언체크 예외의 장단점

언체크 예외는 예외를 잡아서 처리할 수 없을 때, 예외를 밖으로 던지는 throws 예외를 생략할 수 있다. 이것 때문에 장점과 단점이 동시에 존재한다.

• 장점: 신경쓰고 싶지 않은 언체크 예외를 무시할 수 있다. 체크 예외의 경우 처리할 수 없는 예외를 밖으로 던지려면 항상 throws 예외를 선언해야 하지만, 언체크 예외는 이 부분을 생략할 수 있다.
• 단점: 언체크 예외는 개발자가 실수로 예외를 누락할 수 있다. 반면에 체크 예외는 컴파일러를 통해 예외 누락을 잡아준다.

언체크 예외 정리

체크 예외와 언체크 예외의 차이는 예외를 처리할 수 없을 때 예외를 밖으로 던지는 부분에 있다. 이 부분을 필수로 선언해야 하는가 생략할 수 있는가의 차이이다.