이번 포스트는 혼공자의 마지막주차이다. 6주차에서는 10장 예외와 11장 자바 주요 클래스에 대해서 학습한다. 혼공자에 대해서는 회고록을 작성할 예정이다. 아래는 10장과 11장에 대한 정리이다.
10장 예외 처리
01 예외 클래스
에러와 예외
에러 : 하드웨어 오동작/고장으로 인한 오류, 발생 시 프로그램 종료
예외 : 에러 이외의 프로그램으로 인한 오류, 사용자의 오조작이나 개발자의 잘못된 코딩으로 발생, 예외 처리를 통해 실행을 유지할 수 있음
추가로, 자바는 예외가 발생할 가능성이 높은 코드에 예외 처리가 되어 있지 않으면 컴파일이 되지 않는다.
예외와 예외 클래스
예외 클래스
자바는 예외를 클래스로 관리한다. 또한 모든 예외는 java.lang.Exception 클래스를 상속받는다.
프로그램 실행 시 예외가 발생하면 JVM이 예외 클래스를 객체로 생성한다.
예외 종류
-
일반 예외
컴파일러 체크 예외; 컴파일 과정에서 예외 처리 코드가 없으면 컴파일 오류가 발생한다.RuntimeExeption 클래스의 하위 클래스가 아니다.
-
실행 예외
컴파일러 넌 체크 예외; 실행 시 예측할 수 없으므로 예외 처리 코드가 없어도 실행된다.RuntimeExeption 클래스의 하위 클래스이다.
실행 예외
실행 예외에 대해서는 개발자가 스스로 예외 처리 코드를 작성해야 한다. 실행 예외는 경험적으로 처리하므로 아래의 내용을 인지하고 코드 작성 시 사용해야 한다.
1. NullPointerExeption
java.lang.NullPointerException 실행 예외는 객체 참조가 없는, null값을 가진 참조 변수로 객체 접근 연산자(.) 접근했을 때 발생한다.
String data = null; // String 객체를 참조하지 않는 data 변수
System.out.println(data.toString()); // NullPointerExeption 실행 예외 발생
2. ArrayIndexOutOfBoundsException
배열 인덱스 범위 초과시 발생한다.
배열의 길이를 먼저 조사하여, 길이가 부족한 경우 조건문으로 알리거나 코드를 수정한다.
3. NumberFormatException
문자열을 숫자로 변환할 때 Wrapper 클래스(Integer, Double 등)와 그의 메소드(parseXXX())를 사용하는데, 숫자로 변환할 수 없는 문자가 포함되어 있을 때 NumberFormatException가 발생한다.
String data = "a100";
int value = Integer.parseInt(data); // **NumberFormatException** 예외 발생
4. ClassCastException
클래스의 타입 변환(Casting)이 일어날 수 있는 관계
- 상위 ↔ 하위 클래스
- 구현 클래스 ↔ 인터페이스
위 두 관계가 아닌 상태에서 클래스 타입 변환을 실행하면 ClassCastException 실행 에러가 발생한다.
// Dog 클래스와 Cat 클래스가 Animal 추상 클래스를 상속받는다면
// 1. 정상 타입 변환
// Dog 객체를 Animal 타입의 변수에 할당함(다형성 제공)
Animal animal = new Dog();
// 부모 타입의 변수를 자식 타입으로 강제 변환
Dog dog = (Dog) animal;
// 2. ClassCastException 에러 발생
Animal animal = new Dog();
Cat cat = (Dog) animal; // Dog형은 Cat형과 관계 없음
// RemoteControl 인터페이스에 대해 Televion과 Audio가 구현 클래스라면
// 1. 정상 타입 변환
RemoteControl rc = new Television();
Television tv = (Television) rc;
// ClassCastException 에러 발생
RemoteControl rc = new Television();
Audio audio = (Television) rc;
ClassCastException을 예방하기 위해서, 타입 변환 전에 해당 객체가 원하는 클래스의 타입인지 instanceof로 확인해야 한다.
Animal animal = new Dog();
if(animal instanceof Dog) { // animal이 Dog타입인 경우
Dog dog = (Dog) animal;
} else if(animal instanceof Cat) {
Cat cat = (Cat) animal;
}
02 예외 처리
예외 처리 코드
try-catch-finally 블록으로 예외 처리한다.
try {
// 예외 발생 가능 코드
} catch (예외클래스 e) {
// 예외 처리
} finally {
// 항상 실행하는 코드
}
- try 블록에는 예외 발생 코드를 넣는다.
- try 블록에서 예외가 발생하면 catch의 블록으로 즉시 이동한다.
- finally 블록은 생략 가능하며, try나 catch에 return이 있더라도 finally 블록은 항상 실행된다.
예외 종류에 따른 처리 코드
다중 catch
여러 개의 예외 별로 예외 처리 코드를 다르게 하기 위해 catch 블록을 여러 개로 작성한다. catch 블록은 여러 개가 있어도 발생한 에러에 대해서 단 하나의 블록만 실행된다.
try{
~~
} catch(ArrayIndexOutOfBoundsExecption e) {
~~
} catch(NumberFormtExeption e) {
~~
}
catch 순서
다중 catch 블록을 사용할 때, 상위 예외 클래스가 하위 예외 클래스 아래쪽에 위치해야 한다. 에러가 발생하면 catch 블록 순서대로 검색하는데, 상위 예외가 먼저 있다면 그 예외 처리 코드가 실행되기 때문이다.
예외 떠넘기기
예외를 메소드 내부에서 try-catch로 처리할 수 있지만, 메소드를 호출한 곳에서 예외를 처리할 수도 있다.
메소드를 선언한 곳에서 예외를 처리하도록 하려면 throws키워드를 사용한다. throws 뒤에는 떠넘길 예외 클래스를 나열한다. 물론 모든 예외의 상위 클래스인 Exception 클래스를 throws하는 것만으로 모든 예외를 떠넘길 수 있다.
// 쉼표로 여러 예외 클래스를 떠넘길 수 있다.
리턴타입 메소드이름(매개변수) throws 예외클래스1, 예외클래스2 {
}
// 모든 예외를 떠넘기기
리턴타입 메소드이름(매개변수) throws Exception {
}
throws 키워드가 붙은 메소드는 예외 처리를 위해 반드시 try 블록 안에서 호출되어야 한다.
11장 기본 API 클래스
01 java.lang 패키지
java.lang 패키지에는 String과 System같은 기본적인 클래스와 인터페이스를 갖고 있으며 import 없이 사용할 수 있다.
책에 나온 java.lang 패키지를 모두 외울 수는 없다. 다만, 책에서도 사용하는 패키지의 공식 도큐먼트를 살펴보고 기능을 학습하기를 권장하고 있다.
자바 API 도큐먼트
API : 라이브러리라고 부르기도 하며, 개발에 사용되는 클래스와 인터페이스 모음이다.
https://docs.oracle.com/en/java/javase/index.html
위 사이트에서 JDK 버전별 API를 찾아볼 수 있다. 책에서 설명하는 도큐먼트 읽는 법은 생략하고, 몇가지 주요 클래스에 대해 작성해두겠다.
Object 클래스
사용자가 선언하는 모든 클래스는 java.lang.Object 클래스를 상속한다.
객체 해시코드 hashCode()
객체 해시코드: 객체를 식별하는 정수값으로 객체마다 다른 값을 가진다.
✨객체의 동등 비교를 할 때는 equals() 메소드 뿐만아니라 hashCode() 메소드도 재정의해서 논리적으로 동등한 객체인지 확인해야 한다.
객체 문자 정보 toString()
객체 문자 정보: 객체를 문자열로 표현한 값, 클래스이름@16진수해시코드 정보를 리턴함, 보통은 의미 없으므로 재정의한다고 한다.
System 클래스
java.lang.System 클래스를 통해 시스템에 접근할 수 있다.
프로그램 종료 exit()
JVM을 강제로 종료할 수 있다. 정상 종료일 경우 0을 매개값을 넣는다.
Class 클래스
클래스와 인터페이스의 메타데이터(이름, 생성자/필드/메소드 정보)를 관리한다.
Class 객체 얻기 getClass(), forName()
Class 객체를 얻는 방법에는 3가지가 있다.
// 클래스로부터 얻기
Class clazz = 클래스이름.class
Class class = Class.forName("패키지.클래스이름")
// 객체로부터 얻기 = 객체 생성이 필요함
Class clazz = 참조변수.getClass();
String 클래스
자바의 문자열은 String 클래스의 인스턴스로 관리된다.
String 메소드
| 메소드 이름 | 설명 | 비고 |
|---|---|---|
| charAt(int index) | 특정 위치 문자 반환 | |
| equals(Object object) | 두 문자열 비교 | 문자열 리터럴이 동일한 경우 같은 String 객체를 참조한다. |
| new 연산자로 생성한 것과는 다를 수 있다. | ||
| getBytes() | byte[] 반환 | |
| getBytes(Charset charset) | 주어진 문자셋으로 인코딩한 byte[] 반환 | |
| indexOf(String str) | 문자열 내에서 주어진 문자열의 위치 반환 | -1은 없다는 뜻 |
| length() | ||
| replace(CharSequence target, | ||
| CharSequence replacement) | target 부분을 replacement로 바꾼 문자열 반환 | |
| substring(int beginIndex) | beginIndex 위치에서 끝까지 잘라낸 새로운 문자열을 리턴함 | |
| toUpperCase(), toLowerCase() | ||
| trim() | 앞 뒤 공백 제거 후 새로운 문자열 반환 | |
| valueOf() | 기본 타입 값을 문자열로 변경 | Wrapper.parseXXX 와는 정반대 역할 |
Wrapper 클래스
기본 타입 값을 갖는 객체를 wrapper 객체라고 한다. wrapper 객체는 외부에서 값을 변경할 수 없으며, 새 객체를 생성해 값을 변경해야 한다. 포장 객체의 클래스는 기본 타입 이름에서 대문자로 변경한 이름이다.
박싱과 언박싱
박싱: 기본 타입 값 → wrapper 객체
언박싱: wrapper 객체 → 기본 타입 값
자동 박싱과 언박싱
자동 박싱은 wrapper 클래스 타입에 기본값이 대입될 경우 발생한다.
Integer obj = 100; // 자동 박싱
자동 언박싱은 기본 타입에 wrapper 객체가 대입/연산되는 경우 발생한다.
Integer obj = new Integer(200);
int value1 = obj; // 자동 언박싱
int value2 = obj + 100;
문자열 기본 타입 변환
앞서 설명한 parseXXX()을 통해 문자열을 기본 타입 값으로 바꿀 수 있다.
| 메소드 | 설명 |
|---|---|
Integer.parseInt(String s) |
문자열을 정수로 변환 |
Double.parseDouble(String s) |
문자열을 실수로 변환 |
Boolean.parseBoolean(String s) |
문자열을 불리언으로 변환 |
Long.parseLong(String s) |
문자열을 긴 정수로 변환 |
Float.parseFloat(String s) |
문자열을 부동 소수점 수로 변환 |
Short.parseShort(String s) |
문자열을 짧은 정수로 변환 |
Byte.parseByte(String s) |
문자열을 바이트로 변환 |
포장 값 비교
wrapper 객체의 값을 비교할 때 != 나 == 를 사용하면 객체를 비교할 수 있으므로 지양해야 한다. 대신 값을 언박싱 해서 비교해야 한다. (혹은 equals())
Math 클래스
수학 계산 메소드를 제공한다.
| 메소드 |
|---|
| abs() |
| ceil() |
| floor() |
| max(), min() |
| random() |
| rint() : 가까운 정수의 실수값 |
| round() : 반올림 |
double a = Math.rint(5.3); // 5.0 반환
double b = Math.rint(5.7); // 6.0 반환
02 java.util 패키지
java.util 패키지에는 자료구조, 날짜 등이 있다. 자료구조는 본 도서의 13장에서 따로 설명한다고 하니 자바의 자료구조를 사용할 계획이라면 13장을 확인해야 한다.
Date 클래스
날짜와 시간 정보를 저장하는 클래스이다. Date 객체 안에는 연/월/일/시간 정보가 들어있다.
Date now = new Date(); // Date 객체 생성
Date 객체의 toString() 메소드는 날짜를 영어로 반환하므로 java.text 패키지의 SimpleDateFormat 클래스를 함께 사용한다.
// 날짜와 시간에 대한 포맷을 설정한다.
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy년 MM월 dd일 hh시 mm분 ss초");
// 날짜 정보를 위 포맷에 맞게 획득한다.
String strNow = sdf.format(sdf);
Calander 클래스
운영체제의 날짜와 시간을 얻을 때 사용하는 추상 클래스이다. 추상 클래스 이므로 new를 통한 객체 생성이 불가능하다. 대신 getInstance() 메소드를 사용하면 현재 시간에 대한 Calander 하위 객체를 얻을 수 있다.
Calander now = Calander.getInstance(); // 현재 시간 객체 획득
Calander 객체에는 날짜와 시간 정보를 얻을 수 있는 get() 메소드가 있다.
now.get(Calander.YEAR); // 년 반환
now.get(Calander.MONTH) + 1; // 월, 0부터 시작한다
YEAR, MONTH, DAY_OF_MONTH, DAY_OF_WEEK, AM_PM, HOUR, MINUTE, SECOND 의 Calander 하위 상수로 값을 얻을 수 있다.
숙제 01 throws 관련 문제
✨throws에 대한 설명으로 틀린 것은?
1) 생성자나 메소드의 선언 끝 부분에 사용되어 내부에서 발생된 예외를 떠넘긴다.
2) throws 뒤에는 떠넘겨야 할 예외를 쉼표(,)로 구분해서 기술한다.
3) 모든 예외를 떠넘기기 위해 간단하다 throws Exception으로 작성할 수 있다.
4) 새로운 예외를 발생시키기 위해 사용된다.
throws는 예외 떠넘기기로, 메소드에서 발생할 수 있는 일반 예외를 메소드 선언부가 아닌 실행부에서 처리하도록 한다.
// 쉼표로 여러 예외 클래스를 떠넘길 수 있다.
리턴타입 메소드이름(매개변수) throws 예외클래스1, 예외클래스2 {
}
// 모든 예외를 떠넘기기
리턴타입 메소드이름(매개변수) throws Exception {
}
1번은 throws의 선언에 관한 질문으로로 맞는 설명이다.
2번은 예외 클래스를 여러 개 떠넘기는 방법을 묻는 것으로, 맞는 설명이다.
3번은 예외 클래스의 상속 관계를 묻는 것으로, 맞는 설명이다. 모든 예외는 Exception의 하위 클래스이므로 Exception을 떠넘기면 모든 예외를 떠넘길 수 있다.
4번은 틀린 설명으로, 예외를 발생시키는 것이 아닌 예외를 떠넘기기 위해 사용하는 것이 올바른 설명이다.
따라서 답은 4번이다.
숙제 02 java.lang 주요 클래스 정리
✨ java.lang 패키지에 속하는 주요 클래스와 용도를 정리해서 포스팅하기
java.lang 패키지에는 String과 System같은 기본적인 클래스와 인터페이스를 갖고 있으며 import 없이 사용할 수 있다. 아래는 주요 클래스와 메소드에 대해 작성했으며 생략한 것들도 몇가지 있다.
Object 클래스
사용자가 선언하는 모든 클래스는 java.lang.Object 클래스를 상속한다.
| 메소드 | 기능 | 비고 |
|---|---|---|
| hashCode() | 객체의 해시코드를 반환한다. | 객체의 동등 비교를 할 때는 equals() 메소드 뿐만아니라 hashCode() 메소드도 재정의해서 논리적으로 동등한 객체인지 확인해야 한다. |
| toString() | 객체 문자 정보를 반환한다. | 객체 문자 정보: 객체를 문자열로 표현한 값, 클래스이름@16진수해시코드 정보를 리턴한다. |
System 클래스
JVM을 사용함으로써 시스템에 접근하지 못하는 한계를 java.lang.System을 통해 극복할 수 있다.
| 메소드 | 기능 | 비고 |
|---|---|---|
| exit() | 프로그램 종료 | 정상 종료일 경우 0을 매개값으로 넣는다. |
| currenTimeMillis() | ||
| nanoTime() | 현재 시간 읽기 | 밀리세컨드 단위와 나노세컨드 단위의 현재 시간을 반환한다. |
Class 클래스
클래스와 인터페이스의 메타데이터(이름, 생성자/필드/메소드 정보)를 관리한다.
| 메소드 | 기능 | 비고 |
|---|---|---|
| getClass() | 객체로부터 클래스를 얻는다 | Class clazz = 참조변수.getClass(); |
| forName() | 클래스 이름으로부터 클래스를 얻는다 | Class class = Class.forName("패키지.클래스이름" |
String 클래스
자바의 문자열은 String 클래스의 인스턴스로 관리된다.
| 메소드 이름 | 설명 | 비고 |
|---|---|---|
| charAt(int index) | 특정 위치 문자 반환 | |
| equals(Object object) | 두 문자열 비교 | 문자열 리터럴이 동일한 경우 같은 String 객체를 참조한다. |
| new 연산자로 생성한 것과는 다를 수 있다. | ||
| getBytes() | byte[] 반환 | |
| getBytes(Charset charset) | 주어진 문자셋으로 인코딩한 byte[] 반환 | |
| indexOf(String str) | 문자열 내에서 주어진 문자열의 위치 반환 | -1은 없다는 뜻 |
| length() | ||
| replace(CharSequence target, | ||
| CharSequence replacement) | target 부분을 replacement로 바꾼 문자열 반환 | |
| substring(int beginIndex) | beginIndex 위치에서 끝까지 잘라낸 새로운 문자열을 리턴함 | |
| toUpperCase(), toLowerCase() | ||
| trim() | 앞 뒤 공백 제거 후 새로운 문자열 반환 | |
| valueOf() | 기본 타입 값을 문자열로 변경 | Wrapper.parseXXX 와는 정반대 역할 |
Wrapper 클래스
기본 타입 값을 갖는 객체를 wrapper 객체라고 한다.
박싱을 통해 기본 타입 값을 wrapper 객체에 넣거나 언박싱을 통해 wrapper 객체에서 기본 타입 값을 꺼낼 수 있다.
문자열 기본 타입 변환
문자열을 기본 타입 값으로 바꿀 수 있다.
| 메소드 | 설명 |
|---|---|
Integer.parseInt(String s) |
문자열을 정수로 변환 |
Double.parseDouble(String s) |
문자열을 실수로 변환 |
Boolean.parseBoolean(String s) |
문자열을 불리언으로 변환 |
Long.parseLong(String s) |
문자열을 긴 정수로 변환 |
Float.parseFloat(String s) |
문자열을 부동 소수점 수로 변환 |
Short.parseShort(String s) |
문자열을 짧은 정수로 변환 |
Byte.parseByte(String s) |
문자열을 바이트로 변환 |
Math 클래스
수학 계산 메소드를 제공한다.
| 메소드 |
|---|
| abs() |
| ceil() |
| floor() |
| max(), min() |
| random() |
| rint() : 가까운 정수의 실수값 |
| round() : 반올림 |