[Java] 오류(Error)와 예외(Exception)

오류와 예외

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Java에서 오류(Error)와 예외(Exception)는 프로그램 실행 중 발생하는 문제 상황을 나타낸다.
이 둘은 모두 Throwable 클래스를 상속받지만, 성격과 처리 방식이 다르다.

Throwable

• 모든 예외와 에러의 최상위 클래스
• throw로 던질 수 있고, catch로 잡을 수 있다.
• 하위 분류: Error, Exception

Error

• JVM 레벨의 심각한 문제
• 애플리케이션 코드로 복구 불가 → catch❌
• 대표 종류
  • OutOfMemoryError: 힙 메모리가 부족할 때 발생
  • StackOverflowError: 스택 메모리가 부족할 때 발생 (주로 무한 재귀)
• 특징
  • 발생 시 프로그램이 비정상 종료된다.
  • 개발자가 직접 발생시키는 경우는 거의 없다.

Exception

• Throwable → Exception 계층
• 프로그램 로직에서 발생할 수 있는 예외를 표현한다.
• Checked와 Unchecked로 분류된다.

Checked Exception

• 컴파일 시점에 예외 처리가 강제된다.
• 반드시 try-catch로 처리하거나 throws로 선언해야 한다.
• 주로 외부 환경과의 상호작용에서 발생한다. (I/O, DB 등)
• 대표 예시
  • IOException: 파일/네트워크 입출력 오류
  • SQLExcetpion: 데이터베이스 접근 오류
  • ParseException: 데이터 파싱 실패
• 특징
  • 발생 가능성이 예측되는 예외
  • 처리하지 않으면 컴파일 에러 발생

Unchecked Exception

• RuntimeException 및 그 하위 클래스
• 컴파일러가 예외 처리를 강제하지 않는다.
• 주로 프로그래밍 오류나 잘못된 로직에서 발생한다
• 대표 예시
  • NullPointerException: null 참조 접근
  • IndexOutOfBoundsException: 인덱스 범위 초과
  • IllegalArgumentException: 잘못된 인자 전달
• 특징
  • 실행 중(런타임)에 발생
  • 개발자가 로직을 통해 사전에 방지 가능

계층 구조

Throwable
 ├── Error
 │    └── VirtualMachineError
 │         ├── OutOfMemoryError
 │         ├── StackOverflowError
 │         └── ...
 └── Exception
      │   - Runtime Error -
      ├── RuntimeException
      │    ├── IndexOutOfBoundsException
      │    ├── NullPointerException
      │    ├── ClassCastException
      │    └── ...
      │
      │   - Compile Error -
      ├── ReflectiveOperationException
      │    ├── ClassNotFoundException
      │    ├── NoSuchMethodException
      │    └── ...
      ├── IOException
      │    └── FileNotFoundException
      └── ...

대표적인 Runtime 예외 클래스

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NullPointerException (NPE)

• null 참조에 접근 (메서드 호출, 필드 접근, 언박싱 등)

String name = null;
int len = name.length();

IndexOutOfBoundsException

• 배열, 리스트, 문자열 인덱스가 범위를 벗어날 때 발생

List<Integer> list = List.of(1, 2);
list.get(2);

IllegalArgumentException

• 메서드 인자가 유효 범위나 전재 조건을 위반할 때

public void setAge(int age) {
    if (age < 0) throw new IllegalArgumentException("나이는 0보다 작을 수 없습니다.");
}

IllegalStateException

• 객체나 시스템의 현재 상태가 호출을 수용할 수 없을 때

public void start() {
    if (started) throw new IllegalStateException("이미 시작되었습니다.");
    started = true;
}

NumberFormatException

• 문자열을 숫자로 파싱할 때 형식이 잘못된 경우

Integer.parseInt("10a");

ArithmeticException

• 잘못된 산술 연산

int x = 10 / 0;

ClassCastException

• 잘못된 타입 캐스팅 시 발생

Object o = "hello";
Integer n = (Integer) o;

UnsupportedOperationException

• 지원하지 않는 변경 연산을 수행할 때

List<String> immut = List.of("a", "b");
immut.add("c"); // 불변 객체에 add 를 시도하여 발생

NoSuchElementException

• 더 이상 요소가 없는데 꺼내려고 할 때
  • Iterator.next()
  • Optional.get()

ConcurrentModificationException

• 컬렉션 순회 중 구조를 변경할 때

List<Integer> list = new ArrayList<>(List.of(1, 2, 3));
for (Integer i : list) {
    if (i == 2) list.remove(i);
}

UncheckedIOException

• IOException을 언체크 예외로 래핑할 때 사용

try {
    Files.readString(path);
} catch (IOException e) {
    throw new UncheckedIOException(e);
}

DateTimeException

• java.time API 사용 중 잘못된 날짜/시간 값이나 포맷 오류

LocalDate.of(2024, 2, 30);