계산기 수수께끼

예외

Java 프로그래밍 언어는 오류와 그 밖의 예외적인 상황을 처리하기 위해 _예외_를 사용해요.

예외란 무엇일까요

예외는 프로그램이 실행되는 동안 발생해서 명령의 정상적인 흐름을 방해하는 사건이에요. Java에서는 예외를 명시적으로 발생시키는데, 이렇게 예외를 발생시키는 행위를 _예외를 던진다_고 해요. 예외를 처리하는 행위는 _예외를 잡는다_고 하고요.

Java에서 모든 예외는 Exception 클래스의 하위 클래스이고, Exception은 다시 Throwable의 하위 클래스예요.

Java는 예외를 두 가지 종류로 구분해요:

1. 검사 예외
2. 비검사 예외

검사 예외

_검사 예외_는 애플리케이션이 미리 예상하고 복구할 수 있어야 하는 예외적인 상황이에요. 검사 예외의 한 예로 FileNotFoundException이 있는데, 이는 메서드가 존재하지 않는 파일을 읽으려 할 때 발생해요.

이 유형의 예외는 컴파일 시점에 검사돼요. 검사 예외를 던지는 메서드는 메서드 시그니처에 이를 명시해야 하고, 검사 예외를 던질 수 있는 메서드를 호출하는 코드는 예외를 처리해야 하며, 그러지 않으면 컴파일되지 않아요.

모든 검사 예외는 Exception의 하위 클래스 중에서 RuntimeException을 상속하지 않는 것들이에요.

비검사 예외

_비검사 예외_는 애플리케이션이 보통 예상하거나 복구할 수 없는 예외적인 상황이에요. 비검사 예외의 한 예로 NullPointerException이 있는데, 이는 null이 아닌 값을 기대하는 메서드가 null을 받을 때 발생해요.

이 유형의 예외는 컴파일 시점에 검사되지 않아요. 비검사 예외를 던지는 메서드는 메서드 시그니처에 이를 명시할 필요가 없고, 비검사 예외를 던질 수 있는 메서드를 호출하는 코드도 예외를 처리할 필요가 없어요.

모든 비검사 예외는 RuntimeException을 상속하고, RuntimeException은 다시 Exception을 확장한 것이에요.

예외 던지기

Java의 메서드는 throw문을 사용해 예외를 던질 수 있어요.

검사 예외 던지기

메서드에서 검사 예외를 던질 때는 아래 예시처럼 throws 키워드를 사용해 메서드 시그니처에 이를 명시해야 해요. 그래야 이 메서드를 호출하는 코드가 예외가 던져질 수 있음을 미리 예상하고 그에 맞게 처리하게 돼요.

public class InsufficientBalanceException extends Exception {

}

public class BankAccount {
  public void withdraw(double amount) throws InsufficientBalanceException {
    if (balance < amount) {
      throw new InsufficientBalanceException();
    }

    // rest of the method implementation
  }
}

비검사 예외 던지기

메서드에서 비검사 예외를 던질 때는 메서드 시그니처에 이를 명시할 필요가 없어요. 물론 명시할 수도 있어요.

public class BankAccount {
  public void withdraw(double amount) {
    if (amount < 0) {
      throw new IllegalArgumentException("Cannot withdraw a negative amount");
    }

    // rest of the method implementation
  }
}

예외 처리하기

Java에서 예외를 처리할 때는 try, catch, finally 키워드를 사용해요.

• 예외를 던질 수 있는 코드는 try 블록으로 감싸요.
• try 블록 뒤에는 try 블록에서 던져진 예외를 잡는 하나 이상의 catch 블록이 와요.
• catch 블록 뒤에는 선택적으로 finally 블록이 올 수 있는데, 이 블록은 예외가 던져졌는지와 상관없이 try 블록 다음에 항상 실행돼요.

다음 예시는 이 키워드들이 어떻게 동작하는지 보여줘요:

public class ATM {
  public void withdraw(BankAccount bankAccount, double amount) {
    try {
      System.out.println("Withdrawing " + amount);
      bankAccount.withdraw(amount);
      System.out.println("Withdrawal succeeded");
    } catch (InsufficientBalanceException) {
      System.out.println("Withdrawal failed: insufficient balance");
    } catch (RuntimeException e) {
      System.out.println("Withdrawal failed: " + e.getMessage());
    } finally {
      System.out.println("Current balance: " + bankAccount.getBalance());
    }
  }
}

이 예시에서 예외가 던져지지 않으면 다음과 같이 출력돼요:

Withdrawing 10.0
Withdrawal succeeded
Current balance: 5.0

하지만 bankAccount.withdraw(amount) 문이 InsufficientBalanceException을 던지면 다음과 같이 출력돼요:

Withdrawing 10.0
Withdrawal failed: insufficient balance
Current balance: 5.0

또는 bankAccount.withdraw(amount)가 비검사 예외를 던지면 다음과 같이 출력돼요:

Withdrawing -10.0
Withdrawal failed: Cannot withdraw a negative amount
Current balance: 5.0

오류

Java에는 _오류_라는 별도의 범주도 있는데, 이는 애플리케이션 외부에서 비롯된 심각한 문제예요. 오류의 한 예로 OutOfMemoryError가 있는데, 이는 애플리케이션이 시스템에서 사용할 수 있는 것보다 더 많은 메모리를 쓰려 할 때 발생해요.

비검사 예외와 마찬가지로 오류도 컴파일 시점에 검사되지 않아요. 차이점은 오류가 시스템 수준의 문제를 나타내며, 일반적으로 애플리케이션이 아니라 Java 가상 머신이나 환경에서 던져진다는 것이에요. 애플리케이션은 일반적으로 오류를 잡거나 처리하려고 해서는 안 돼요.

Java의 모든 오류는 Error 클래스를 상속해요.