[Java] 예외, 에러

출처

ChatGPT

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자바(Java)에서는 프로그램 실행 중 발생하는 비정상적인 상황을 처리하기 위해 예외(Exception)와 에러(Error)를 사용한다. 이 둘은 모두 `Throwable` 클래스를 상속받은 자식 클래스이지만, 그 목적과 사용 방식에서 중요한 차이점이 있다. 

1. 예외(Exception)와 에러(Error)의 기본 개념

예외 Exception

프로그램 실행 중에 발생할 수 있는 예기치 않은 상황을 의미한다. 이러한 상황은 주로 프로그램의 논리적인 오류나 잘못된 사용자 입력, 네트워크 문제 등 비교적 예측 가능한 문제들이다. 예외는 개발자가 프로그램 내에서 적절하게 처리할 수 있으며, `Exception` 클래스의 인스턴스로 표현됩니다.

에러 Error

자바 프로그램이 정상적으로 실행될 수 없는 심각한 문제를 나타낸다. 이러한 문제는 주로 JVM의 자원 부족, 메모리 부족(OutOfMemoryError), 스택 오버플로(StackOverflowError) 등 시스템 레벨에서 발생하는 문제들이다. 에러는 일반적으로 프로그램에서 복구할 수 없는 상황을 의미하며, `Error` 클래스의 인스턴스로 표현된다.

2. 예외(Exception)와 에러(Error)의 차이점

특성	예외 Exception	에러 Error
기본 개념	프로그램 내에서 예측 가능한 문제 상황	JVM에서 발생하는 심각한 시스템 레벨 문제
상속 계층	java.lang.Exception	java.lang.Error
복구 가능성	대부분의 경우 프로그램 코드에서 복구 가능	복구 불가능, 프로그램 종료가 일반적
예시	`IOException`, `SQLException`, `NullPointerException`	`OutOfMemoryError`, `StackOverflowError`, `VirtualMachineError`
용도	개발자가 처리하고 복구할 수 있는 오류 처리	시스템 레벨의 오류로, 복구를 시도하지 않음
처리 방법	`try-catch` 블록으로 예외를 잡고 처리	일반적으로 처리하지 않음; 에러 발생 시 프로그램 종료가 발생할 수 있음

 

3. 예외의 종류

자바에서 예외는 크게 두 가지로 나뉜다.

1) 검사된 예외 Checked Exception 

컴파일 시점에 컴파일러가 반드시 처리해야 한다고 요구하는 예외이다. 이러한 예외는 개발자가 예측 가능하며, 적절하게 처리하여 프로그램의 안정성을 높일 수 있다. 일반적으로 외부 환경과 상호작용할 때 발생한다.

예시

• `IOException`: 파일 입출력 작업 중 발생할 수 있는 예외 
• `SQLException`: 데이터베이스 작업 중 발생할 수 있는 예외

특징

• `try-catch` 블록이나 `throws` 키워드를 통해 예외를 명시적으로 처리해야 한다. 
• 예외를 처리하지 않으면 컴파일 오류가 발생한다.
  
  

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

public class CheckedExceptionExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            File file = new File("nonexistentfile.txt");
            FileReader fr = new FileReader(file);  // FileNotFoundException 발생 가능
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("파일을 읽는 도중 오류가 발생했습니다: " + e.getMessage());
        }
    }
}

2) 검사되지 않은 예외 Unchecked Exception 

런타임 시점에 발생하는 예외로, 컴파일러가 검사하지 않는다. 주로 프로그래밍 오류(예: 잘못된 로직, 잘못된 API 사용)로 인해 발생하며, 개발자가 사전에 방지하는 것이 바람직하다.

예시

• `NullPointerException`: 객체가 null인 상태에서 메서드나 필드를 접근하려고 할 때 발생
• `ArrayIndexOutOfBoundsException`: 배열의 유효하지 않은 인덱스에 접근하려고 할 때 발생
• `ArithmeticException`: 0으로 나누기를 시도할 때 발생

특징

• 컴파일러가 예외 처리를 강제하지 않기 때문에, `try-catch` 블록 없이도 컴파일이 가능하다.
• 예외를 처리하지 않으면 프로그램이 비정상 종료될 수 있다.

public class UncheckedExceptionExample {
    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = {1, 2, 3};
        System.out.println(numbers[3]);  // ArrayIndexOutOfBoundsException 발생
    }
}

4. 에러(Error)의 종류

에러는 프로그램 코드에서 직접 처리할 필요가 없는, 또는 처리할 수 없는 심각한 문제를 나타낸다. 주로 JVM이 비정상적인 상황에 직면했을 때 발생한다.

주요 에러 예시

• `OutOfMemoryError`: 힙 메모리가 부족할 때 발생한다. 예를 들어, 대량의 객체를 생성하거나 메모리 누수가 발생했을 때 발생할 수 있다.
• `StackOverflowError`: 재귀 호출이 너무 깊어져서 스택 메모리가 초과될 때 발생한다.
• `VirtualMachineError`: JVM이 손상되거나 운영 체제 자원을 사용할 수 없을 때 발생한다. 예를 들어, `InternalError`, `UnknownError` 등이 있다.

• 관련 글 -> [Java] StackOverflowError의 원인과 해결 방법

 

에러는 일반적으로 프로그램 내에서 복구할 수 없으므로, 발생하면 프로그램은 종료된다.

public class ErrorExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 무한 재귀 호출로 인해 StackOverflowError 발생
        causeStackOverflow();
    }

    public static void causeStackOverflow() {
        causeStackOverflow();  // 무한 재귀 호출
    }
}

 

5. 결론

• 예외(Exception): 프로그램에서 예측 가능한 오류 상황을 나타내며, 복구할 수 있는 가능성이 있다. `Checked Exception`과 `Unchecked Exception`으로 나뉘며, 개발자는 이를 적절히 처리해야 한다.
• 에러(Error): JVM 레벨에서 발생하는 심각한 문제로, 일반적으로 복구할 수 없다. 프로그램 코드에서 처리하기보다는 시스템의 안정성이나 자원 문제로 인해 발생하며, 프로그램 종료를 야기한다.
  
  

Java에서 예외와 에러의 구분은 프로그램의 안정성을 높이고 예외 상황을 효율적으로 관리하는 데 중요하다. 이를 통해 개발자는 예외를 적절히 처리하고, 예상치 못한 오류에 대비할 수 있다.