[Java] 예외 처리 완전 정복 ① : 개념부터 try-catch까지

목차

 

 

프로그램을 개발하다 보면 예상치 못한 상황이 발생하기 마련입니다. 사용자가 잘못된 입력을 하거나, 네트워크 연결이 끊기거나, 파일이 존재하지 않는 등 다양한 문제가 생길 수 있죠.

 

자바에서는 이런 예외 상황을 효과적으로 다루기 위한 예외 처리(Exception Handling) 메커니즘을 제공합니다.

예외 처리를 잘하면 프로그램이 중단되지 않고, 사용자에게 친절한 메시지를 보여주며, 문제의 원인을 추적하기 쉬운 코드를 작성할 수 있어요.

 

오늘은 자바 예외 처리의 기본 개념과 구현 방법에 대해 알아보겠습니다.

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💥 예외란 무엇인가?

예외(Exception)는 프로그램 실행 중에 발생하는 예기치 않은 이벤트로, 프로그램의 정상적인 흐름을 방해합니다.

 

에러(Error) vs 예외(Exception)

에러(Error)는 시스템 레벨의 심각한 문제로, 대부분 프로그램에서 처리할 수 없습니다. OutOfMemoryError나 StackOverflowError 같은 에러는 JVM 자체의 문제나 리소스 부족 등으로 발생하며, 애플리케이션 코드에서 복구하기 어렵습니다.

 

예외(Exception)는 프로그램 코드에서 처리할 수 있는 문제입니다. 적절한 처리를 통해 프로그램을 계속 실행할 가능성이 있죠. NullPointerException이나 FileNotFoundException 같은 예외는 적절한 예외 처리 메커니즘을 통해 관리할 수 있습니다.

 

왜 예외 처리가 필요할까?

1. 프로그램 안정성 향상: 예외 발생 시에도 프로그램이 비정상 종료되지 않고 계속 실행될 수 있게 함
2. 디버깅 용이성: 예외 발생 시 원인을 더 쉽게 파악할 수 있음
3. 코드 품질 향상: 예외 상황을 미리 고려하여 더 견고한 코드 작성 가능
4. 유지보수성 증가: 예외 처리 로직을 분리함으로써 코드 가독성과 유지보수성 향상

 

예외 처리의 원칙

효과적으로 예외 처리를 위해 몇 가지 기본 원칙이 있습니다.

1. 적절한 범위에서 처리: 예외를 가장 적절하게 처리할 수 있는 위치에서 처리
2. 구체적인 예외 포착: 가능한 한 구체적인 예외 타입을 사용하여 포착
3. 의미 있는 정보 제공: 예외 메시지에 문제 해결에 도움이 되는 정보 포함
4. 리소스 정리: 예외 발생 여부와 관계없이 리소스(파일, 네트워크 연결 등)를 적절히 정리

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📚 예외의 종류 (Checked vs Unchecked)

Checked Exception

컴파일 타임에 확인되는 예외로, 반드시 명시적인 예외 처리가 필요합니다.

이러한 예외는 try-catch 블록으로 처리하거나 throws 키워드를 사용하여 메서드 선언부에 명시해야 합니다.

 

Checked Exception은 주로 프로그램 외부 요인에 의해 발생하는 예외로, 개발자가 적절히 대응할 것으로 기대되는 상황에서 사용됩니다. IOException, SQLException, ClassNotFoundException 등이 대표적인 Checked Exception입니다.

import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

public class CheckedExceptionExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            FileReader file = new FileReader("non-existent-file.txt");
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("파일을 찾을 수 없습니다: " + e.getMessage());
        }
    }
}

 

 

Unchecked Exception

RuntimeException 클래스와 그 하위 클래스로, 컴파일러가 예외 처리를 강제하지 않습니다.

이러한 예외는 주로 프로그래밍 오류에 의해 발생하며, 코드를 수정하여 예방하는 것이 바람직합니다.

 

NullPointerException, ArrayIndexOutOfBoundsException, ArithmeticException 등이 대표적인 Unchecked Exception입니다.

명시적인 예외 처리는 필수가 아니지만, 프로그램의 안정성을 위해 중요한 부분에서는 처리하는 것이 좋습니다.

public class UncheckedExceptionExample {
    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = {1, 2, 3};
        
        // 예외 처리가 필수는 아니지만, 프로그램의 안정성을 위해 처리하는 것이 좋음
        try {
            System.out.println(numbers[5]);
        } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
            System.out.println("배열 인덱스 범위를 벗어났습니다: " + e.getMessage());
        }
    }
}

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📌 자주 사용하는 예외 클래스

예외 클래스	설명
NullPointerException	null 값을 참조하려고 할 때
ArrayIndexOutOfBoundsException	배열 인덱스가 범위를 벗어났을 때
IllegalArgumentException	메서드에 잘못된 인자를 전달했을 때
NumberFormatException	문자열을 숫자로 변환할 때 형식이 맞지 않을 때
IOException	입출력 작업 중 문제 발생 시 (파일, 네트워크 등)

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🔁 try-catch-finally 구조

Java에서 예외를 처리하는 가장 기본적인 방법은 try-catch-finally 블록을 사용하는 것입니다.

 

기본 구조

예외가 발생할 수 있는 코드를 try 블록으로 감싸고, 발생한 예외를 catch 블록에서 처리하며, finally 블록에서는 예외 발생 여부와 관계없이 항상 실행되어야 하는 코드를 작성합니다.

try {
    // 예외가 발생할 수 있는 코드
} catch (예외클래스 변수명) {
    // 예외 발생 시 실행될 코드
} finally {
    // 예외 발생 여부와 상관없이 항상 실행
}

 

먼저 try 블록 내의 코드가 실행되며, 예외가 발생하면 해당 예외 타입에 맞는 catch 블록으로 제어가 이동합니다.

여러 catch 블록이 있는 경우, 발생한 예외 타입과 일치하는 첫 번째 catch 블록이 실행됩니다.

finally 블록은 예외 발생 여부와 관계없이 항상 실행되며, try 또는 catch 블록에서 return 문이 실행되어도 finally 블록은 실행됩니다.

 

다중 catch문

다양한 유형의 예외를 처리하기 위해 여러 catch 블록을 사용할 수 있습니다.

이 경우, 예외 계층 구조에서 상위 클래스 예외는 하위 클래스 예외 뒤에 배치해야 합니다.

그렇지 않으면 하위 클래스 예외가 처리되지 않고 상위 클래스 예외 처리기에 의해 포착될 수 있습니다.

try {
    // 예외 발생 가능 코드
} catch (ArithmeticException e) {
    // ArithmeticException 처리
} catch (NullPointerException e) {
    // NullPointerException 처리
} catch (Exception e) {
    // 다른 모든 예외 처리
}

💡 Java 7 이상에서는 catch (A | B e) 문법으로 하나의 catch 블록에서 여러 예외 처리도 가능해요!

 

finally 블록

예외 발생 여부와 상관없이 무조건 실행되는 영역입니다. 

주로 파일 닫기, DB 연결 해제 등 자원 정리 코드에 주로 사용됩니다.

try {
    System.out.println("파일 열기");
} catch (Exception e) {
    System.out.println("오류 발생");
} finally {
    System.out.println("자원 정리");
}

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🙌 마무리

이번 글에서는 Java 예외 처리의 기초 개념을 중심으로 예외가 무엇이고, 왜 처리해야 하는지, 그리고 try-catch-finally 구조를 어떻게 사용하는지 배워봤습니다.

 

예외 처리는 프로그램의 안정성과 신뢰성을 높이는 중요한 기술입니다. 적절한 예외 처리를 통해 예상치 못한 상황에서도 프로그램이 우아하게 처리되도록 해야 합니다.

 

다음 글에서는 throw, throws와 사용자 정의 예외 클래스를 다루며 예외를 직접 설계하고 제어하는 방법을 배워볼 예정입니다.

 

궁금한 내용이나 추가로 알고 싶은 개념이 있다면 댓글로 남겨주세요 😊