💡해당 게시글은 방송통신대학교 김희천 교수님의 'Java 프로그래밍' 강의를 개인 공부 목적으로 메모하였습니다.

학습 목차

패키지
예외와 예외 처리

학습 개요

패키지는 Java 프로그램에서 사용할 수 있게 만들어진 클래스나 인터페이스의 라이브러리
예외 처리는 실행 중에 발생하는 경미한 오류를 처리하여 정상 상황으로 복구하기 위한 방법
패키지를 정의하고 사용하는 방법과 예외 처리 개념을 이행하고 활용할 수 있는 방법을 익힘

학습 목표

사용자 패키지 정의 가능
정의된 패키지를 사용하여 프로그램 작성 가능
예외의 종류 설명 가능
예외 처리 코드 작성 가능

1. 패키지

1-1. 패키지의 의미

관련이 있는 클래스와 인터페이스의 묶음
- 클래스와 인터페이스는 패키지 멤버로 존재
전체적으로 계층 구조의 클래스 라이브러리
- 패키지(폴더와 유사) 단위로 계층적으로 분류됨
패키지의 용도
- 쉽게 찾아 사용하기 위해 사용
- 이름 충돌을 피하기 위해 사용
  - graphics.Rectangle와 java.awt.Rectangle는 구분됨
- 접근 제어를 위해 사용

1-2. 시스템 패키지

JDK가 제공하는 클래스 라이브러리
- JDK와 함께 설치됨
- 클래스 파일들은 기능에 따라 패키지로 묶여 분류됨
- 일반적으로 jar 파일로 압축되어있음
- C:\Program Files\Java\jdk-15.0.1\lib\jrt-fs.jar
- C:\Program Files\Java\jdk-15.0.1\lib\src.zip에서 소스 확인 가능

1-3. 제네릭 클래스

가장 기본이 되는 최상위 시스템 패키지는 java
- 대부분 시스템 패키지는 java.으로 시작
Java 프로그램에서 상위 패키지와 하위 패키지의 구분을 위해 도트(.) 사용
ex) java.lang, java.io, java.awt, java.awt.color, java.util 등
- Java 언어에서 가장 기본적 클래스는 java.lang 패키지에 존재
- 프로그램에서 클래스를 사용할 때는 java.io.IOException과 같이 표현하는 것이 원칙

1-4. 사용자 정의 패키지

패키지 정의 문법
1 2 package 패키지 이름; // 1개 이상의 클래스나 인터페이스 정의가 나옴
- package 구문은 소스 코드 맨 앞에 위치해야함
- 패키지 이름은 관례 상 모두 소문자로 작명
- 도트(.)로 구분하여 계층적으로 정의 가능
- 컴파일 하면 패키지가 만들어지고(또는 기존 패키지에) 클래스 파일(.class) 생성됨
패키지 정의
1 2 3 4 5 package com.vehicle; public class Car { String szType = "승용차"; }
- 컴파일 결과로 Car.class 생성
- Car.class는 com.vehicle 패키지에 저장
- com.vehicle의 위치
  - 컴파일 할 때 -d 옵션 사용하여 지정
    ex) javac Car.java -d D:\javaClasses → D:\javaClass\com\vehicle\Car.class

1-5. Eclipse를 사용한 패키지 정의

메뉴 File → New → Package 선택
- 패키지에 해당하는 폴더 생성됨
- 생성된 패키지에서 클래스 생성
메뉴 File → New → Class 선택하여 클래스 이름과 함께 패키지 이름 입력

1-6. 패키지와 클래스의 사용

다른 패키지에 존재하는 public 클래스를 사용하려면 기본적으로 패키지 경로를 포함한 완전한 클래스 이름을 사용해야함
- 프로그램에서 자주 사용한다면 import 구문 사용하는 게 좋음
  1 2 graphics.Rectangel myRect = new graphics.Rectangle(); java.util.Scanner s = new java.util.Scanner(System.in);
import 문
- 1개 클래스 또는 패키지에 있는 클래스 전체를 import 할 수 있음
  1 2 import 패키지 이름.클래스 이름; import 패키지 이름.*;
  - import 구문은 소스 코드 맨 앞에 위치
  - 단, package 구문이 있다면 그 다음에 위치
  - 프로그램에서 패키지 경로를 생략하고, 이름만 가지고 클래스나 인터페이스를 사용할 수 있게 함
- Java 프로그램에서 import java.lang.*; 구문은 자동 포함됨

1-7. 패키지의 사용과 접근 제어

아래 프로그램에서 package 구문이 없다면 패키지 접근 수준의 Car 클래스 사용 불가

  
  // package com.vehicle;

  import com.vehicle.*;

  class MyBus extends Bus { } // 기본 패키지에 MyBus 클래스 생성

  public class PackageTest {
      public static void main(String args[]) {
          Bus bus = new Bus();
          Car car = new Car(); // 오류 발생
      }
  }

  
  package com.vehicle;

  class Car {}

  
  package com.vehicle;

  public class Bus extends Car {}

1-8. 클래스 찾기

컴파일하거나 실행할 때, 필요한 클래스(A)를 찾아야함
- 컴파일러가 A.class가 위치한 경로 또는 A.class를 포함하고 있는 jar 파일의 존재를 알아야함
JVM은 기본 패키지나 확장 패키지 외에 사용자 클래스도 찾을 수 있음
- 컴파일러는 환경 변수 CLASSPATH에 지정된 경로에서 사용자 클래스 찾을 수 있음
- 환경 변수 CLASSPATH
  - CLASSPATH의 경로는 jar 파일 포함 가능
    ex) 프로그램에서 graphics.Circle 클래스 사용
  - CLASSPATH = 경로1;경로2;a.jar 라고 가정
  - 이때, 경로1\graphics\Circle.class 또는 경로2\graphics\Circle.class 또는 a.jar에 \graphics\Circle.class가 있어야함

2. 예외와 예외 처리

2-1. 예외와 에러

에러(Error)
- 심각한 오류로 더 이상의 실행이 불가
예외(Exception)
- 경미한 오류로 복구 가능
- 예외는 정상적 실행 흐름을 방해하는 예외적 사건
예외 발생과 처리
- 메소드를 수행할 때 예외가 발생하면 예외 객체를 만들어 던짐
- 예외 처리 코드(exception handler)가 없으면, 오류 메시지가 출력되면서 프로그램이 즉시 종료됨
- 예외 처리 코드가 있으면, 예외 객체를 잡아 처리한 뒤, 프로그램은 계속 수행됨
- 예외 객체는 Exception 클래스(또는 하위 클래스)로 표현되며 예외 발생 정보를 가지고 있음

2-2. 예외 클래스의 계층 구조

예외 클래스의 계층 구조
- Unchecked Exception
  - 예외 처리 코드 강제성 없음
- Checked Exception
  - 반드시 예외 처리 코드 필요

2-3. 예외 처리(Exceotion handling)

예외가 발생했을 때 이 상황을 바로 잡아 계속 수행하도록 하는 것
예외 발생 시, Exception 객체를 생성하고 throw함
- throw new MyException();
throw 된 예외 객체를 예외 처리 코드가 catch하여 예외 처리
예외의 종류
- checked Exception이 발생할 수 있는 경우, 반드시 명시적인 예외 처리 필요
  - 예외 처리 코드가 없을 경우 컴파일 오류 발생
- RuntimeException의 경우, 예외 처리 안해도됨
  - 프로그램을 정확하게 작성하지 않은 경우 발생
  - ArithmeticException, NullpointerException, IndexOutOfBoundsException

2-4. 예외 처리 방법

직접 처리
- 예외가 발생한 곳에서 예외 객체를 잡아서 처리
- try-catch 구문 또는 try-catch-finally 구문 사용하여 예외 처리
- 일반 코드와 예외 처리가 분리되어 가독성 좋아짐
간접 처리(예외의 전파)
- 예외 발생 가능성이 있는 메소드의 선언에서 괄호 다음에 throws 예외 이름을 사용
- 그 메소드를 호출한 메소드에게 예외 처리를 전달 또는 위임하는 것

2-5. try-catch-finally 구문

문법
1 2 3 4 try { } catch(ExceotionType1 ex1) {} catch(ExceotionType2 ex2) {} finally {}
- 예외 객체를 throw하는 문장 또는 예외 발생 가능성이 있는 메소드의 호출 부분을 try 블록에 둠
- catch 블록은 1개의 예외 유형 인자를 가지는 메소드와 유사
  - 처리해야 하는 예외 유형이 여럿이면 catch 블록도 여럿
- finally 블록은 생략 가능

2-6. try-catch-finally 구문의 실행

예외가 발생하면 try 블록은 즉시 종료
catch 블록이 여럿이면, 가장 적합한(발생된 예외 자료형과 일치하거나 상위 유형) 하나만 실행
예외가 발생하지 않으면 catch 블록은 미실행
finally 블록은 예외 발생과 무관하게 try 블록이 종료된 후 항상 실행됨
- 할당 받아 사용했던 리소스를 원상 복구하기 위해 finally 블록을 주로 사용
  ex) try 블록에서 open 했던 파일을 close하는 코드를 finally 블록에 둠

2-7. 예외의 직접 처리

예외의 직접 처리 방법

  
  public class A {
      public void problem() throws RuntimeException { // problem 메소드에서 RuntimeException 예외 간접 처리
          throw new RuntimeException(); // 예외 객체 생성, 예외 발생
      }

      public void tryThis() { // tryThis 메소드
          try {
              problem(); // 예외 발생되어 try문 즉시 종료
              System.out.print("1");
          } catch (RuntimeException x) {
              System.out.print("2");
          } catch (Exception x) {
              System.out.print("3");
          } finally {
              System.out.print("4");
          }
          System.out.print("5");
      }

      public static void main(String[] args){
          A a = new A(); // A 클래스의 객체 생성
          a.tryThis(); // a 클래스의 tryThis 메소드 호출
      }
  }

  // 출력 결과
  // 245

2-8. 예외의 간접 처리

예외를 발생시킬 수 있는 메소드를 호출하는 쪽에 예외 처리를 위임하는 것
- 예외의 전파
- 메소드 선언에서 발생시킬 수 있는 예외 유형을 표시
- 즉, 메소드 선언에서 괄호 다음에 throws 예외 유형을 사용
  1 2 3 pulic char getInput() throws IOException { nInput = System.in.read(); // 예외 발생 가능 }
- 메소드 선언에서 throws 절이 표시된 메소드를 호출하는 메소드는 예외 처리를 해야함
  1 2 3 4 try { c = obj.get } catch (IOException ex) { }
예외를 발생시킬 수 있는 메소드
ex) public FileInputStream(String name) throws FileNotFoundException → FileInputStream 클래스의 생성자
ex) public int read() throws IOException → InputStream(또는 Reader) 클래스의 메소드
위와 같은 메소드를 호출할 때는 반드시 예외 처리 필요
- 위에서 발생 가능한 예외 유형은 checked Exception의 예시

2-9. 예외 처리 프로그램

예외 처리 프로그램 1

  
  import java.io.*;

  public class ExceptionTest1 {
      public static void main(String args[]) {
          int b = 0;
          try {
              b = System.in.read(); // IOException을 발생 시킬 수 있는 메소드기 때문에 예외 처리 필요 
          } catch (IOException ex) {
              System.out.println(ex)
          }
          System.out.println((char)b);
      }
  }

예외 처리 프로그램 2

  
  import java.io.*;

  class CharInput {
      int nInput = 0;
      public char getInput() throws IOException { // 예외 간접 처리로 예외 전파
          nInput = System.in.read();
          return (char)nInput;
      }
  }

  public class ExceptionTest4 {
      public static void main(String args[]) {
          CharInput charInput = new CharInput();
          try {
              System.out.println(charInput.getInput()); // getInput 메소드 호출하여 예외 처리 필요
          } catch (IOException ex) {
              System.out.println(ex);
          }
      }
  }

2-10. 사용자 정의 예외

사용자가 직접 예외 클래스를 작성 가능
일반적으로 Exception 클래스 상속 받음

throw 구문 사용해, 필요할 때 예외 객체 던질 수 있음

  
  class MyException extends Exception {
      public MyException() { super(); }
      public String toString() { return "MyException";}
  }

  class MyExceptionTest {
      public void testFunc(int x) throws MyException {
          if (x > 10) throw new MyException(); // 예외 객체 생성 -> 예외 발생
      }
  }

학습 정리

Java의 패키지는 관련이 있는 클래스와 인터페이스의 묶음이며 계층 구조로 구성
다른 패키지에 있는 클래스를 사용할 때는 import 구문을 사용하는 것이 편리
Java 프로그램에서 필요한 클래스나 패키지는 환경변수 CLASSPATH에 포함되어 있는 경로상에서 찾을 수 있어야함
Java 프로그램의 실행 도중 심각하지는 않지만 정상적 흐름을 벗어난 비정상적 상황이 발생할 수 있으며 예외라 부름
checked Exception에 속하는 예외가 발생할 수 있는 경우, 반드시 예외 처리 구문 작성 필요
예외의 직접 처리를 위해 try-catch 구문을 사용하고, 예외를 전파하려면 메소드 선언에 throws 예외유형 표시

연습 문제

Q1.

  
// Client 클래스를 myprogram.game 패키지에 위치시키려고 한다. Client 클래스를 정의하는 소스 파일의 맨 위에 포함시켜야 코드는 무엇인가?
// 1. package myprogram.game;
// 2. package myprogram.game.Client;
// 3. import myprogram.game;
// 4. import myprogram.game.Client;

// 1. package myprogram.game;

Q2.

  
public char getInput( ) /*_____*/ {   
	int nInput = System.in.read( ); 
	return (char)nInput;
}
// 아래 밑줄 부분에 들어가야 할 내용은 무엇인가?
// 1. throw IOException
// 2. throws IOException
// 3. throw FileNotFoundException
// 4. throws FileNotFoundException

// 2. throws IOException

Q3.

  
// 프로그램 상에 클래스의 완전한 이름인 java.awt.Color로 표시하지 않고, 단순히 클래스 이름 Color만으로 표시하기 위해서 소스 파일의 맨 위에 작성해야 코드는 무엇인가?
import java.awt.*;

// import java.awt.Color;  또는  import java.awt.*;

[Java 프로그래밍] 7강 - 패키지와 예외 처리

학습 목차

학습 개요

학습 목표

1. 패키지

1-1. 패키지의 의미

1-2. 시스템 패키지

1-3. 제네릭 클래스

1-4. 사용자 정의 패키지

1-5. Eclipse를 사용한 패키지 정의

1-6. 패키지와 클래스의 사용

1-7. 패키지의 사용과 접근 제어

1-8. 클래스 찾기

2. 예외와 예외 처리

2-1. 예외와 에러

2-2. 예외 클래스의 계층 구조

2-3. 예외 처리(Exceotion handling)

2-4. 예외 처리 방법

2-5. try-catch-finally 구문

2-6. try-catch-finally 구문의 실행

2-7. 예외의 직접 처리

2-8. 예외의 간접 처리

2-9. 예외 처리 프로그램

2-10. 사용자 정의 예외

학습 정리

연습 문제

Q1.

Q2.

Q3.

Further Reading

[Java 프로그래밍] 1강 - JAVA와 객체지향 프로그래밍

[Java 프로그래밍] 2강 - JAVA 기본 문법

[Java 프로그래밍] 3강 - JAVA 기본 문법