Python 예외 처리 및 예외 클래스 생성

Python 예외 처리 및 예외 클래스 생성

Python에서 예외 처리(Exception Handling)는 프로그램의 오류를 예외적으로 처리하여 중단되지 않고 원활히 실행되도록 하는 중요한 기능입니다. 오늘은 Python 예외 처리의 심화 내용과 예외 클래스를 직접 생성하여 활용하는 방법을 다룹니다.

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1. 예외 처리 기본

Python에서는 try, except, else, finally 키워드를 사용하여 예외를 처리할 수 있습니다.

기본 구조

try:
    # 예외가 발생할 가능성이 있는 코드
    x = int(input("숫자를 입력하세요: "))
    result = 10 / x
except ValueError:
    print("유효한 숫자를 입력하세요.")
except ZeroDivisionError:
    print("0으로 나눌 수 없습니다.")
else:
    print(f"결과는 {result}입니다.")
finally:
    print("프로그램이 종료되었습니다.")

실행 흐름

1. try 블록에서 코드 실행 중 예외가 발생하면 해당 예외를 처리할 except 블록으로 이동합니다.
2. 예외가 발생하지 않으면 else 블록이 실행됩니다.
3. 예외 발생 여부와 상관없이 finally 블록은 항상 실행됩니다.

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2. 사용자 정의 예외 클래스

Python에서 표준 예외 클래스만으로 모든 상황을 처리하기 어렵다면, 사용자 정의 예외 클래스를 생성하여 상황에 맞는 예외를 처리할 수 있습니다.

사용자 정의 예외 클래스 생성

사용자 정의 예외 클래스는 Python의 내장 클래스 Exception을 상속받아 만듭니다.

예제: 특정 값 검증 예외 클래스

class InvalidInputError(Exception):
    def __init__(self, message):
        self.message = message
        super().__init__(self.message)

# 사용자 정의 예외 사용 예

def check_positive_number(value):
    if value < 0:
        raise InvalidInputError("양수만 입력 가능합니다.")

try:
    number = int(input("숫자를 입력하세요: "))
    check_positive_number(number)
    print(f"입력한 숫자는 {number}입니다.")
except InvalidInputError as e:
    print(f"에러 발생: {e}")

사용자 정의 예외의 장점

• 상황에 맞는 구체적인 예외 메시지 제공 가능
• 코드의 가독성과 유지보수성 향상

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3. 고급 예외 처리 패턴

3.1 다중 예외 처리

여러 예외를 한 번에 처리하려면 except 뒤에 튜플로 예외를 나열합니다.

try:
    x = int(input("숫자를 입력하세요: "))
    result = 10 / x
except (ValueError, ZeroDivisionError) as e:
    print(f"에러 발생: {e}")

3.2 예외 체인 처리

Python에서는 발생한 예외를 다른 예외로 변환하면서 원래 예외 정보를 유지할 수 있습니다.

try:
    raise ValueError("잘못된 값")
except ValueError as e:
    raise RuntimeError("런타임 에러 발생") from e

3.3 컨텍스트 관리자와 예외 처리

컨텍스트 관리자(with 문)와 함께 예외를 처리하여 리소스 관리와 오류 방지를 통합할 수 있습니다.

class ManagedFile:
    def __init__(self, filename):
        self.filename = filename

    def __enter__(self):
        self.file = open(self.filename, 'w')
        return self.file

    def __exit__(self, exc_type, exc_value, traceback):
        if self.file:
            self.file.close()
        if exc_type is not None:
            print(f"에러 발생: {exc_value}")
        return True  # 예외를 억제하지 않으려면 False를 반환

# 사용 예
try:
    with ManagedFile('test.txt') as file:
        file.write("Hello, World!")
        raise IOError("파일 쓰기 에러")
except IOError as e:
    print(f"파일 처리 중 에러 발생: {e}")

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4. 실전 활용 예

4.1 데이터 유효성 검사

데이터 처리 파이프라인에서 유효하지 않은 데이터를 검출하고 예외를 처리합니다.

class DataValidationError(Exception):
    pass

def validate_data(data):
    if not isinstance(data, dict):
        raise DataValidationError("데이터는 반드시 딕셔너리여야 합니다.")
    if 'name' not in data or 'age' not in data:
        raise DataValidationError("'name'과 'age' 키가 반드시 필요합니다.")

try:
    sample_data = {'name': 'Alice'}
    validate_data(sample_data)
except DataValidationError as e:
    print(f"데이터 검증 실패: {e}")
else:
    print("데이터 검증 성공!")

4.2 API 호출 오류 처리

외부 API 호출 시 발생할 수 있는 다양한 오류를 사용자 정의 예외로 처리합니다.

class APIConnectionError(Exception):
    pass

class APIResponseError(Exception):
    pass

# API 호출 시뮬레이션 함수

def fetch_data_from_api():
    raise APIConnectionError("API 서버에 연결할 수 없습니다.")

try:
    fetch_data_from_api()
except APIConnectionError as e:
    print(f"연결 실패: {e}")
except APIResponseError as e:
    print(f"응답 오류: {e}")

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5. 정리

Python에서 예외 처리는 단순히 오류를 피하는 것을 넘어, 프로그램의 안정성과 유연성을 높이는 데 매우 중요한 역할을 합니다. 사용자 정의 예외 클래스를 활용하면 더 명확하고 직관적인 코드를 작성할 수 있으며, 복잡한 예외 처리 로직도 간결하게 구현할 수 있습니다.

오늘의 주요 내용 요약

• 예외 처리의 기본 구조와 흐름
• 사용자 정의 예외 클래스 생성 및 활용
• 다중 예외 처리, 예외 체인 처리, 컨텍스트 관리자 활용
• 실전 사례를 통해 본 예외 처리 응용

Python의 강력한 예외 처리 기능을 활용하여 더 견고한 코드를 작성해 보세요!