[JAVA] 프로그램 개발 시 자주 발생하는 에러와 해결 방법: 개발자를 위한 꿀팁 가이드

프로그램 개발은 복잡하고 다양한 도전을 수반하며, 종종 다양한 에러와 마주합니다. 이 블로그 글에서는 자주 발생하는 프로그래밍 에러에 대해 정의하고, 각 에러에 대한 해결 방법을 자세하게 설명하겠습니다. 개발자들이 실제로 마주치게 되는 상황에 대비하여, 문제를 신속하게 해결할 수 있는 방법을 제시합니다.

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1. NullPointerException :

에러 정의:
프로그램이 null 값을 참조할 때 발생하는 예외로, 변수나 객체가 초기화되지 않았거나 적절한 값으로 설정되지 않았을 때 발생합니다.

 

해결 방법:

• 코드에서 null 체크: null 값을 참조하기 전에 항상 null 여부를 체크하여 안전하게 참조하도록 합니다.
• if (myObject != null) { // null이 아닌 경우에만 접근 myObject.doSomething(); }
• 객체 초기화: 객체를 생성하고 초기화할 때, null이 아닌 기본값이나 유효한 값을 할당합니다.
• MyClass myObject = new MyClass(); // 또는 유효한 값으로 초기화

예시:

public class Example {
    public static void main(String[] args) {
        String myString = null;

        // 예시 1: null 체크
        if (myString != null) {
            System.out.println(myString.length());
        }

        // 예시 2: 객체 초기화
        String anotherString = "Hello, World!";
    }
}

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2. ArrayIndexOutOfBoundsException :

에러 정의:
배열의 길이를 벗어난 인덱스로 접근할 때 발생하는 예외입니다.

 

해결 방법:

• 인덱스 범위 확인: 배열의 인덱스가 배열의 길이를 초과하지 않도록 합니다.
• for (int i = 0; i < array.length; i++) { // 배열의 길이를 초과하지 않도록 조건 확인 System.out.println(array[i]); }
• 배열 길이 동적 확인: 배열의 길이가 동적으로 변하는 경우, 동적으로 길이를 확인하여 예외를 방지합니다.
• if (index < array.length) { // 배열의 길이를 초과하지 않도록 조건 확인 System.out.println(array[index]); }

예시:

public class Example {
    public static void main(String[] args) {
        int[] myArray = {1, 2, 3};

        // 예시 1: 인덱스 범위 확인
        for (int i = 0; i < myArray.length; i++) {
            System.out.println(myArray[i]);
        }

        // 예시 2: 배열 길이 동적 확인
        int index = 5;
        if (index < myArray.length) {
            System.out.println(myArray[index]);
        }
    }
}

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3. FileNotFoundException :

에러 정의:
파일을 찾을 수 없는 경로에 대한 파일 조작 작업을 수행하려고 할 때 발생하는 예외입니다.

 

해결 방법:

• 파일 존재 여부 확인: 파일이 실제로 존재하는지 여부를 확인합니다.
• File file = new File("path/to/file.txt"); if (file.exists()) { // 파일이 존재하는 경우에만 작업 수행 // ... }
• 예외 처리: 파일을 열거나 조작하는 코드에 대한 예외 처리를 추가하여 예외가 발생할 경우 프로그램이 비정상적으로 종료되지 않도록 합니다.
• try { // 파일 조작 작업 수행 // ... } catch (FileNotFoundException e) { // 파일을 찾을 수 없는 예외 처리 e.printStackTrace(); }

예시:

import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.Scanner;

public class Example {
    public static void main(String[] args) {
        // 예시: 파일 존재 여부 확인
        File file = new File("path/to/file.txt");
        if (file.exists()) {
            // 파일이 존재하는 경우에만 작업 수행
            try {
                // 예시: 파일 조작 작업
                Scanner scanner = new Scanner(file);
                while (scanner.hasNextLine()) {
                    System.out.println(scanner.nextLine());
                }
                scanner.close();
            } catch (FileNotFoundException e) {
                // 파일을 찾을 수 없는 예외 처리


 e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

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4. SQLException :

에러 정의:
데이터베이스와 관련된 작업 중 SQL 쿼리 실행에 문제가 발생할 때 발생하는 예외입니다.

 

해결 방법:

• 쿼리 검토: 실행하려는 SQL 쿼리를 정확히 검토하고, 문법 오류 또는 잘못된 쿼리를 수정합니다.
• String sqlQuery = "SELECT * FROM myTable WHERE condition"; try { // 쿼리 실행 // ... } catch (SQLException e) { // SQL 예외 처리 e.printStackTrace(); }
• 프리페어드 스테이먼트 사용: 프리페어드 스테이먼트를 사용하여 SQL 인젝션을 방지하고 쿼리를 미리 컴파일하여 실행합니다.
• String sqlQuery = "SELECT * FROM myTable WHERE id = ?"; try { PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement(sqlQuery); preparedStatement.setInt(1, myId); ResultSet resultSet = preparedStatement.executeQuery(); // 결과 처리 // ... } catch (SQLException e) { // SQL 예외 처리 e.printStackTrace(); }

예시:

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;

public class Example {
    public static void main(String[] args) {
        // 예시: 쿼리 검토 및 프리페어드 스테이먼트 사용
        String sqlQuery = "SELECT * FROM myTable WHERE id = ?";
        try {
            // 연결 설정
            Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase", "username", "password");

            // 쿼리 실행
            PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement(sqlQuery);
            preparedStatement.setInt(1, 123);
            ResultSet resultSet = preparedStatement.executeQuery();

            // 결과 처리
            while (resultSet.next()) {
                System.out.println(resultSet.getString("columnName"));
            }

            // 연결 닫기
            connection.close();
        } catch (SQLException e) {
            // SQL 예외 처리
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

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5. ConcurrentModificationException :

에러 정의:
컬렉션을 반복하면서 동시에 수정을 시도할 때 발생하는 예외입니다.

 

해결 방법:

• 반복 도중 수정을 피하기: 컬렉션을 반복하면서 수정이 필요한 경우, 수정 대신 해당 요소를 저장하여 반복이 완료된 후 수정을 수행합니다.
• List<String> myList = new ArrayList<>(); Iterator<String> iterator = myList.iterator(); while (iterator.hasNext()) { String element = iterator.next(); // 수정 대신 요소를 저장 // ... }
• 동기화 사용: 동기화된 블록을 사용하여 여러 스레드 간의 안전한 수정을 보장합니다.
• List<String> synchronizedList = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>()); synchronized (synchronizedList) { // 안전한 수정 작업 // ... }

예시:

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

public class Example {
    public static void main(String[] args) {
        // 예시: 반복 도중 수정을 피하기
        List<String> myList = new ArrayList<>();
        Iterator<String> iterator = myList.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            String element = iterator.next();
            // 수정 대신 요소를 저장
            // ...
        }

        // 예시: 동기화 사용
        List<String> synchronizedList = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
        synchronized (synchronizedList) {
            // 안전한 수정 작업
            // ...
        }
    }
}

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6. ClassCastException :

에러 정의:
부적절한 형변환을 시도할 때 발생하는 예외로, 상위 클래스를 하위 클래스로 형변환하려 할 때나 클래스 간의 호환되지 않는 형변환 시도 시 발생합니다.

 

해결 방법:

• 인스턴스의 실제 타입 확인: instanceof 연산자를 사용하여 형변환 전에 인스턴스의 실제 타입을 확인합니다.
• if (myObject instanceof MyType) { // 형변환을 시도하기 전에 확인 MyType myTypeObject = (MyType) myObject; // ... }
• 캐스팅 전에 타입 확인: 형변환 전에 명시적으로 타입을 확인하여 안전하게 캐스팅합니다.
• if (myObject.getClass() == MyType.class) { // 캐스팅 전에 타입 확인 MyType myTypeObject = (MyType) myObject; // ... }

예시:

public class Example {
    public static void main(String[] args) {
        // 예시: 인스턴스의 실제 타입 확인
        Object myObject = "Hello, World!";
        if (myObject instanceof String) {
            String myString = (String) myObject;
            System.out.println(myString.toUpperCase());
        }

        // 예시: 캐스팅 전에 타입 확인
        Object anotherObject = new Integer(42);
        if (anotherObject.getClass() == Integer.class) {
            Integer myInteger = (Integer) anotherObject;
            System.out.println(myInteger.doubleValue());
        }
    }
}

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7. ArithmeticException :

에러 정의: 0으로 나누거나 모듈로(%) 연산에서 나머지가 0이 되는 경우 발생하는 예외.

 

해결 방법:

• 조건문 사용: 나누기 전에 0으로 나누는지 여부를 조건문으로 확인합니다.
• 모듈로 연산 조정: 나머지가 0이 되지 않도록 모듈로 연산 시 나누는 값이 0이 아닌지 확인합니다.

예시:

// 에러 발생 전 코드
int result = 10 / 0; // ArithmeticException 발생

// 에러 해결 후 코드
int divisor = 5;
if (divisor != 0) {
    int result = 10 / divisor; // 에러 방지
}

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8. OutOfMemoryError :

에러 정의: 힙 메모리 공간이 부족하여 객체를 생성할 수 없는 경우 발생하는 에러.

 

해결 방법:

• 메모리 누수 확인: 불필요한 객체 참조를 해제하고 메모리 누수를 방지합니다.
• JVM 메모리 조절: JVM 옵션을 통해 할당되는 메모리 크기를 조절하여 메모리 부족을 방지합니다.

예시:

// 에러 발생 전 코드 (메모리 누수)
List<Object> list = new ArrayList<>();
while (true) {
    list.add(new Object());
}

// 에러 해결 후 코드
List<Object> list = new ArrayList<>();
while (true) {
    list.add(new Object());
    if (list.size() > 1000) {
        list.clear(); // 불필요한 객체 참조 해제
    }
}

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9. NumberFormatException :

에러 정의: 문자열을 숫자로 변환하려고 할 때, 유효하지 않은 숫자 형식인 경우 발생하는 예외.

 

해결 방법:

• try-catch 블록 사용: 숫자로 변환 시 예외를 적절히 처리합니다.
• 정규 표현식 검사: 입력값이 숫자 형식에 맞는지 정규 표현식으로 검사합니다.

예시:

// 에러 발생 전 코드
String strNumber = "abc";
int number = Integer.parseInt(strNumber); // NumberFormatException 발생

// 에러 해결 후 코드
String strNumber = "123";
try {
    int number = Integer.parseInt(strNumber); // 에러 방지
} catch (NumberFormatException e) {
    System.out.println("숫자 형식이 아닙니다.");
}