例外処理

Java – 例外を発生させるthrowの使い方を解説

Javaで例外を発生させるには、throwキーワードを使用します。

throwの後にThrowableクラスまたはそのサブクラスのインスタンスを指定します。

例えば、throw new IllegalArgumentException("エラーメッセージ");のように記述します。

throwを使用する際、メソッド宣言にthrowsキーワードで発生し得る例外を明示する必要がある場合があります(例: public void method() throws Exception)。

throwは実行時に例外を発生させ、通常はプログラムの制御をキャッチブロックや呼び出し元に移します。

目次から探す

throwとは何か
throwの基本的な使い方
例外を発生させる具体例
- 1. ユーザー入力の検証
- 2. 計算結果の検証
throwと例外処理の連携
カスタム例外を作成してthrowを活用する
まとめ

throwとは何か

Javaにおけるthrowは、プログラムの実行中に例外を発生させるためのキーワードです。

これにより、特定の条件が満たされない場合やエラーが発生した場合に、プログラムの流れを制御することができます。

throwを使用することで、開発者は自分自身で定義した例外を発生させたり、Javaが提供する標準の例外を発生させたりすることが可能です。

throwを使うことで、エラーハンドリングをより明確にし、プログラムの信頼性を向上させることができます。

以下に、throwの基本的な使い方を示すサンプルコードを紹介します。

throwの基本的な使い方

throwを使用することで、特定の条件に基づいて例外を発生させることができます。

基本的な構文は以下の通りです。

throw new ExceptionType("エラーメッセージ");

ここで、ExceptionTypeは発生させたい例外の種類を指定し、"エラーメッセージ"は例外に関連する情報を提供します。

以下に、throwの基本的な使い方を示すサンプルコードを示します。

この例では、引数として受け取った数値が0以下の場合に例外を発生させます。

import java.lang.Exception;
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            checkNumber(-1); // -1は不正な値です
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e.getMessage()); // 例外メッセージを表示
        }
    }
    public static void checkNumber(int number) throws Exception {
        // 0以下の数値が渡された場合
        if (number <= 0) {
            // 例外を発生させる
            throw new Exception("数値は0より大きくなければなりません。");
        }
    }
}

数値は0より大きくなければなりません。

このように、throwを使うことで、特定の条件に基づいて例外を発生させ、エラーハンドリングを行うことができます。

例外を発生させる具体例

throwを使用して例外を発生させる具体的なシナリオをいくつか紹介します。

これにより、どのような状況で例外を発生させるべきかを理解することができます。

以下の例では、ユーザーの入力や計算結果に基づいて例外を発生させる方法を示します。

1. ユーザー入力の検証

ユーザーからの入力が不正な場合に例外を発生させる例です。

例えば、年齢を入力する際に負の値が入力された場合に例外を発生させます。

import java.lang.Exception;
import java.util.Scanner;
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.print("年齢を入力してください: ");
        int age = scanner.nextInt();
        try {
            validateAge(age); // 年齢を検証
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e.getMessage()); // 例外メッセージを表示
        }
    }
    public static void validateAge(int age) throws Exception {
        // 年齢が負の値の場合
        if (age < 0) {
            // 例外を発生させる
            throw new Exception("年齢は0以上でなければなりません。");
        }
    }
}

このコードを実行し、負の年齢を入力すると、以下の出力が得られます。

年齢を入力してください: -5
年齢は0以上でなければなりません。

2. 計算結果の検証

計算結果が特定の条件を満たさない場合に例外を発生させる例です。

例えば、分母が0の場合に例外を発生させます。

import java.lang.Exception;
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            double result = divide(10, 0); // 0で割る
            System.out.println("結果: " + result);
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e.getMessage()); // 例外メッセージを表示
        }
    }
    public static double divide(int numerator, int denominator) throws Exception {
        // 分母が0の場合
        if (denominator == 0) {
            // 例外を発生させる
            throw new Exception("0で割ることはできません。");
        }
        return (double) numerator / denominator;
    }
}

結果: 0で割ることはできません。

これらの具体例を通じて、throwを使用して例外を発生させる方法と、その重要性を理解することができます。

throwと例外処理の連携

throwを使用して例外を発生させる際には、例外処理と連携させることが重要です。

Javaでは、try-catchブロックを使用して例外を捕捉し、適切に処理することができます。

この連携により、プログラムの安定性を向上させ、エラーが発生した際の挙動を制御することが可能です。

1. try-catchブロックの基本

tryブロック内で例外が発生する可能性のあるコードを記述し、catchブロックでその例外を捕捉して処理します。

以下に、throwとtry-catchを連携させた例を示します。

import java.lang.Exception;
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            checkValue(0); // 0をチェック
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("エラー: " + e.getMessage()); // 例外メッセージを表示
        }
    }
    public static void checkValue(int value) throws Exception {
        // 0以下の値が渡された場合
        if (value <= 0) {
            // 例外を発生させる
            throw new Exception("値は1以上でなければなりません。");
        }
        System.out.println("値は正しいです: " + value);
    }
}

エラー: 値は1以上でなければなりません。

2. 複数の例外を処理する

catchブロックを複数用意することで、異なる種類の例外を個別に処理することも可能です。

以下の例では、異なる条件に基づいて異なる例外を発生させ、それぞれを処理します。

import java.lang.Exception;
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            validateInput(-1); // 不正な入力
            divide(10, 0); // 0で割る
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            System.out.println("不正な引数: " + e.getMessage());
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("算術エラー: " + e.getMessage());
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("エラー: " + e.getMessage());
        }
    }
    public static void validateInput(int value) {
        if (value < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("値は0以上でなければなりません。");
        }
    }
    public static double divide(int numerator, int denominator) {
        if (denominator == 0) {
            throw new ArithmeticException("0で割ることはできません。");
        }
        return (double) numerator / denominator;
    }
}

不正な引数: 値は0以上でなければなりません。

3. 例外の再スロー

catchブロック内で捕捉した例外を再度スローすることも可能です。

これにより、上位の呼び出し元でさらに処理を行うことができます。

以下の例では、例外を捕捉した後に再スローしています。

import java.lang.Exception;
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            processValue(-5); // 不正な値を処理
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("最終エラー: " + e.getMessage()); // 最終的なエラーメッセージを表示
        }
    }
    public static void processValue(int value) throws Exception {
        try {
            validateValue(value); // 値を検証
        } catch (Exception e) {
            // 例外を再スロー
            throw new Exception("処理中にエラーが発生しました: " + e.getMessage());
        }
    }
    public static void validateValue(int value) throws Exception {
        if (value < 0) {
            throw new Exception("値は0以上でなければなりません。");
        }
    }
}

最終エラー: 処理中にエラーが発生しました: 値は0以上でなければなりません。

このように、throwと例外処理を連携させることで、エラーが発生した際の挙動を柔軟に制御し、プログラムの信頼性を高めることができます。

カスタム例外を作成してthrowを活用する

Javaでは、独自の例外クラスを作成することができ、これをカスタム例外と呼びます。

カスタム例外を作成することで、特定のエラー状況に対してより具体的な情報を提供し、エラーハンドリングをより明確にすることができます。

以下に、カスタム例外を作成し、throwを使用して活用する方法を示します。

1. カスタム例外クラスの作成

カスタム例外クラスは、Exceptionクラスを継承して作成します。

以下の例では、InvalidAgeExceptionというカスタム例外を定義します。

// カスタム例外クラス
public class InvalidAgeException extends Exception {
    public InvalidAgeException(String message) {
        super(message); // 親クラスのコンストラクタを呼び出す
    }
}

2. カスタム例外を使用する

次に、カスタム例外を使用するメソッドを作成します。

このメソッドでは、年齢が不正な場合にInvalidAgeExceptionを発生させます。

import java.util.Scanner;
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.print("年齢を入力してください: ");
        int age = scanner.nextInt();
        try {
            validateAge(age); // 年齢を検証
        } catch (InvalidAgeException e) {
            System.out.println("エラー: " + e.getMessage()); // カスタム例外メッセージを表示
        }
    }
    public static void validateAge(int age) throws InvalidAgeException {
        // 年齢が0以下の場合
        if (age <= 0) {
            // カスタム例外を発生させる
            throw new InvalidAgeException("年齢は1以上でなければなりません。");
        }
        System.out.println("年齢は正しいです: " + age);
    }
}

3. 実行結果

このコードを実行し、負の年齢や0を入力すると、以下のような出力が得られます。

年齢を入力してください: -3
エラー: 年齢は1以上でなければなりません。

4. カスタム例外の利点

カスタム例外を使用することで、以下のような利点があります。

利点	説明
明確なエラーメッセージ	特定のエラー状況に対して具体的なメッセージを提供できる。
エラーハンドリングの柔軟性	異なるエラー状況に対して異なる処理を行うことができる。
コードの可読性向上	エラーの種類を明示的に示すことで、コードの理解が容易になる。

このように、カスタム例外を作成し、throwを活用することで、エラーハンドリングをより効果的に行うことができます。