Java入門 #19 - 例外処理の基本（try-catch-finally）

このシリーズについて

「Java入門」シリーズの第19回です。本記事では例外処理の基本構文と、checked / unchecked 例外の違いを学びます。

前提条件: #12 - クラスの基本、#13 - コンストラクタとメソッド を理解していること。

例外とは

プログラムが実行中に予期しない状況に遭遇したとき、Java は 例外（Exception） を投げて異常を通知します。

例外が発生すると、何も対処しなければプログラムはクラッシュします。これを防ぐために try-catch を使います。

try-catch の基本構文

// Java 21 - 数値変換時の例外をキャッチする例
try {
    String input = "abc";
    int num = Integer.parseInt(input); // NumberFormatException が発生
    System.out.println(num);
} catch (NumberFormatException e) {
    System.out.println("数値に変換できません: " + e.getMessage());
}
// プログラムは続行される

上記の例では parseInt("abc") が失敗しますが、catch で補足されるためプログラムは停止しません。

複数の catch ブロック

異なる例外型ごとに処理を分けることができます。

// Java 21 - 配列アクセスと数値変換の両方をハンドリング
String[] values = {"10", "20", "abc"};
try {
    int index = 5; // 範囲外
    int num = Integer.parseInt(values[index]);
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
    System.out.println("配列の範囲外です");
} catch (NumberFormatException e) {
    System.out.println("数値変換に失敗しました");
}

catch は上から順に評価されます。親クラスの例外を先に書くと、子クラスの catch に到達しないため注意してください。

finally ブロック

例外の有無に関わらず必ず実行したい処理は finally に書きます。

// Java 21 - ファイルを必ず閉じる（古い書き方）
FileReader reader = null;
try {
    reader = new FileReader("data.txt");
    // 読み込み処理
} catch (IOException e) {
    System.err.println("読み込みエラー: " + e.getMessage());
} finally {
    if (reader != null) {
        try {
            reader.close();
        } catch (IOException e) {
            // クローズ失敗も無視できないため二重 try が必要
        }
    }
}

finally は return 文の直前にも実行されます。ただし、ネストした try-catch が複雑になりがちです。

try-with-resources（推奨）

Java 7 以降は try-with-resources を使えば、リソースのクローズが自動化されます。

// Java 21 - try-with-resources（推奨）
try (FileReader reader = new FileReader("data.txt")) {
    // 読み込み処理
} catch (IOException e) {
    System.err.println("読み込みエラー: " + e.getMessage());
}
// try ブロックを抜けると reader.close() が自動で呼ばれる

AutoCloseable を実装したリソース（ファイル、DB接続、ネットワークソケット等）はすべて自動クローズされます。

主要な例外クラス

Java 標準ライブラリが提供する代表的な例外を覚えておきましょう。

checked 例外 vs unchecked 例外

Java の例外は大きく2種類に分かれます。

Checked Exception は Exception を継承し、RuntimeException を継承していない例外です。メソッド内で発生する可能性がある場合、呼び出し側で必ず try-catch するか、メソッド宣言に throws を付ける必要があります（次回 #20 で詳説）。

Unchecked Exception は RuntimeException を継承します。通常はバグなので、事前の if 文や論理修正で回避することが望ましく、catch は必須ではありません。

小さな実行例：0除算の回避

// Java 21 - 0で除算しようとしたときの例外処理
import java.util.Scanner;

public class DivisionExample {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.print("分子を入力: ");
        int numerator = sc.nextInt();
        System.out.print("分母を入力: ");
        int denominator = sc.nextInt();

        try {
            int result = numerator / denominator;
            System.out.println("結果: " + result);
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.err.println("エラー: 0で割ることはできません");
        } finally {
            System.out.println("処理が終了しました");
        }
    }
}

分母に 0 を入力すると ArithmeticException が発生しますが、プログラムはクラッシュせずに finally まで到達します。

プログラミングのベストプラクティス

次のステップ

Java入門 #20 - throws と例外の伝播 では、メソッド宣言に throws を付けて例外を呼び出し元に委譲する方法と、独自例外クラスの作り方を学びます。

参考リソース

• Oracle Java SE 21 - Exception — 公式 API ドキュメント
• The try-with-resources Statement — 公式チュートリアル
• Checked and Unchecked Exceptions