예외처리는

예상가능한 예외 지역에 대비해 처리해두는 것이다.

보통 지금까지 우리는
if문을 이용해 예외처리를 해왔다.

나누기연산에서 분모에 0이 들어가면 에러가 나니까
if문으로 0이들어오면 다시 입력해달라고 할 때
if문을 보통 사용했다.
하지만 JAVA든 모든 프로그래밍 언어에서 if문은 유용하게 사용되는 구문 중 하나이다.

그렇기에 예외처리가 아니더라도 많이 사용될 수 있고
그렇게 되면 예외처리부분을 찾기가 어려운 상황이 생길수 있다.

또, 예외처리를 따로 한다면
코드를 읽는데 더 쉽게 해줄수 있을 것이다.

JAVA에서는 이러한 예외처리를 위해
try-catch 구문이 있다.

try
   {
내용
   }
catch
{}

이런 형식으로 작성할 수 있다.

우리가 예외상황이 일어날 수 있을 것 같은 구문을 try로 감싼다. 그리고 바로 catch구문을 적어
예외상황이 일어나면 이렇게 처리하라는 내용을 적는다.
여기서 catch사이에 다른 구문이 들어갈 수 없다.

try로 감싼 부분이 끝나자마자 catch가 나와야한다.

이렇게 되면 catch영역이 실행되고나면 무조건 예외적인 상황이 적절하게 처리됬다고 판단하고 다음 실행으로 넘어가게 된다.

* 이때 중요한건 오류가 해결됬다는 건 아니다. 오류에대한 보고를 출력하고 그 부분을 넘어가겠다는 말이지 오류에 대한 해결책은 될 수 없다는 것이다.

예외처리는 예외 클래스를 이용해 가능하다.

알고있어야할 메소드
e.getMessage()

여기서 e는 예외처리의 클래스 변수다.
이 메소드는 오류에 대한 내용을 출력한다.

* finally

try catch 구문 바로 뒤에 finally를 쓰고 {}로 내용을 채우면

finally
{ }

이렇게 바로 나오면 try구문에 들어가자마자 무조건 그 finally코드는 실행되는 코드이다.

try영역으로 일단 들어가면 무조건 실행되는 영역
이 바로 finally 구문 안의 영역이다.
중간에 return이 되더라도 finally영역은 실행되고 나서 메소드를 빠져나가게 된다.


이러한 예외 상황을 프로그래머가 직접 정의할 수도 있다.
0으로 나누기를 한다던가 등등
자바가 직접 설정한 예외상황뿐 아니라 프로그래머가 직접 정의할 수도 있다.

예를들면,
나이를 입력하는데 0보다 작은 값을 입력하면
문법적으로 틀리진 않지만 논리적인 오류가 발생한다.

그렇기 때문에 이런예외상황은 자바머신은 인지하지 못하지만 사람들은
알 수 있고, 이걸 따로 처리해주고 싶다면
예외 클래스를 만들어야한다.


(예외 클래스 선언)



예외 클래스 선언이다. extends로 Exception 클래스를 상속받고 있다.
우리가 정의할 예외 클래스들은 모두 Exception클래스를 상속받아야한다.

또 위 코드를 보면 생성자에 문자열을 입력하고 있다.
이 구문은 예외상황이 발생하였을때 호출되어 출력되는 문자열이다.



(throw)



위 코드를 보면 나이를 입력하는 메소드에서 예외처리를 한 상황이 일어날 법하다.

하지만 이 코드에 try-catch구문이 없다.
이 예외상황을 누군가는 처리해야한다. 하지만 try-catch가 없고 대신
메소드 위에 throws 라고 적혀있다.

이 말은 자기는 안할꺼고 이 메소드를 호출한 부분으로 예외처리를 던지겠다는 말이다.
즉, 해야할 일을 넘기는 거다.



(try-catch)



나이를 입력받는 메소드에서 던져진 예외 처리가 바로 이 메소드가 호출된 지점으로 던져진다.
다행히도(?) 던져진 지점이 try구문으로 덮여있다.

그렇게 되면 try구문 안에서 예외처리가 일어났으므로 catch로 잘 넘어가
예외처리가 된다.

만약 try-catch구문이 전혀없고 심지어
main 함수 또한 throws를 한다면?

-> 그렇게 되면 자바머신이 예외처리를 한다.

* printStackTrace
-> 이 메소드는 마치 자바머신이 예외처리를 하는 상황과 비슷해진다.
-> 예외처리가 된 이유를 추적해서 어디서부터 잘못됬는지 화면에 보여준다.

정리하자면
예외처리상황은
try-catch문을 이용해서 예외를 처리하든
throws를 이용해서 던지든
해야한다.



* 전화번호 관리 프로그램 06단계

오늘 공부한 예외처리를 전화번호관리 프로그램에 적용시켜보았다.

1번부터 4번까지의 선택지중 다른걸 선택하였을 때
사용자에게 예외상황임을 알리는 것이다.




(예외 클래스)




먼저 예외 클래스를 정의 하였다. 메뉴선택예외이다. 이때 출력되는 구문은
"잘못된 선택이 이뤄졌습니다." 이다. 또 예외 처리시 선택된 choice를 매개변수로 받아와
어떤 선택은 없다고 다시 말해주는 메소드도 추가해보았다.



(초기 선택)




(예외상황 throws)


(try-catch 구문)



(정상적인 실행)



이로써 오늘 배운
예외처리를 이용하여
전화번호관리 프로그램도 6단계로 업그레이드 하였다.


(*참조 - 난 정말 JAVA를 공부한 적이 없다구요, 윤성우)


어제 IP 주소의 A class 까지 알아보았다.

B class부터 살펴보면

B Class
 - 네트워크 id : 첫번째와 두번재 수를 사용
 - host id : 나머지 두자리를 사용
 - 공통비트 : 10
 
 ex)  1000 0000.0000 0000.hhhh hhhh.hhhh hhhh(2)
      1011 1111.1111.1111.hhhh hhhh.hhhh hhhh(2)
 -10진수로 바꾸면 앞자리가 128이다. (A 클래스가 127까지였고, B클래스는 128부터이다.)
 -128.0.h.h ~ 191.255.h.h (B 클래스 IP주소의 범위)

 ex) 한 네트워크에서 사용 가능한 호스트의 주소
  
  160.120 (네트워크)라면
  
  160.120.0.0 ~ 160.120.255.255
  
- 이 경우 사용 불가능한 주소
  160.120.0.0    -> 160.120 네트워크의 대표주소
  160.120.255.255  -> 160.120. 네트워크 안으로 브로드캐스트 하는 주소
  172 번으로 시작하는 것은 사설IP로 네트워크 ID로 사용할 수 없다.

C Class
 - 네트워크 id : 첫번째, 두번째. 세번째 수를 사용
 - host id : 나머지 한자리를 사용
 - 공통비트 : 110
 1100 0000.0000 0000.0000 0000.hhhh.hhhh(2)
 1101 1111.1111 1111.1111 1111.hhhh.hhhh(2)
 192.0.0.h ~ 223.255.255.h(10) (C 클래스 IP주소의 범위)

 - 사용불가능한 주소는 위의 규칙과 같다.
 - 192 번은 사설 IP로 사용할 수 없다.

D Class
 - 장비나 인터페이스에 설정이 불가능하다.
 - 즉, 사용할 수 없는 IP주소이다.
 
 - 멀티캐스팅 용도로 사용한다.

 - 공통비트 : 1110
 1110 0000.0000 0000.0000 0000.0000 0000
 1110 1111.1111 1111.1111 1111.1111 1111
 224.0.0.0 ~ 239.255.255.255(10) 

E Class
 - 장비나 인터페이스에 설정이 불가능하다.
 - 즉, 사용할 수 없는 IP주소이다.

 - 공통비트 : 1111
 240.0.0.0 ~ 255.255.255.255(10)
 -> 우리는 못쓴다. 예약된 주소로써 사용되지 않는다.

- 통신 방법
유니캐스팅 -> 1:1로 전달하는것이다.
멀티캐스팅 -> 특정 그룹에만 전체 전달하는 것이다.
브로드캐스팅 -> 연결되있는 모든 host에 전달하는 것이다.

위 주소들의 특징을 살펴보면 어떤 통신 방법으로 통신하는지
주소만 보고 알 수 있다.




(목적지 주소가 224.0.0.252)


주소를 보면 D Class에 해당하는 것을 알 수 있다. 이 주소는 멀티캐스팅을 위한 주소이다.
멀티캐스트하는 패킷이라는 것을 알 수 있다.




(192.169.3.255 주소)



이번엔 목적지 주소 끝이 255 이다. 이 주소는 현재 192.168.3.0 이라는 네트워크 id를 가진 네트워크 안에서 브로드캐스트하는 주소이다.

* 넷마스크
 - ip에서 네트워크 아이디를 확인하기 위한 목적이다.
 - 네트워크를 분리한다.(서브네팅)
- 혹은 네트워크를 통합한다.(슈퍼네팅)
 
ex)  192.168.3.100/24      ( /24 ) 가 넷마스크를 의미한다. 넷마스크의 비트수
    -> 24비트를 넷마스크로 쓰겠다는 말이다.

 - 192.168.3.100 / 255.255.255.0  
 -> 2진수로 바꾸면
 1100 0000.1010 1000.0000 0011.0110 0100  
   / 1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000 

 Bit Masking 은 and 연산을 통해 이루어진다.

 1100 0000.1010 1000.0000 0011.0110 0100
 1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000
 ------------------------------------------------------------
 1100 0000.1010 1000.0000 0011.0000 0000 
-> 10진수로 바꾸면 192.168.3.0 이 나온다.
-> 네트워크 id를 얻을 수 있게된다.
 -> 서브넷마스크의 역할이다.
 - 그래서 이 서브넷마스크를 조절하면 네트워크망의 크기를 조절할 수 있다.(서브넷팅, 슈퍼넷팅)

 -> 만약 의도적으로 서브넷 마스크를 비트 하나 더 늘려주면
 1111 1111.1111 1111.1111 1111.1000 0000  -> 서브넷마스크 25
 192.168.3.100/255.255.255.128
 1100 0000.1010 1000.0000 0011.0110 0100 
        /  1111 1111.1111 1111.1111 1111.1000 0000
 
 ->그렇게되면 두개의 네트워크로 분할 할 수 있고, host의 수는 절반만큼 줄어든다.
 1100 0000.1010 1000.0000 0011.0110 0100
 1111 1111.1111 1111.1111 1111.1000 0000
 ----------------------------------------
 1100 0000.1010 1000.0000 0011.0000 0000   -> 192.168.3.0

만약 
 192.168.3.200/255.255.255.128
 1100 0000.1010 1000.0000 0011.1100 1000
 1111 1111.1111 1111.1111 1111.1000 0000
 ---------------------------------------
 1100 0000.1010 1000.0000 0011.1000 0000  -> 192.168.3.128 이라는 네트워크 id가 된다.
-> 같은 192.168.3 C class에서 네트워크 id가 2개로 분할이 됬다.
(하지만 요즘은 넷마스크로 서브네팅을 하지 않는다.)
(요즘은 VLAN등 좋은 장비들이 나와서 그 장비를 이용한다.)

* 공인망, 사설망
- 공인망(Public Network)
   : 공인 IP를 사용하는 네트워크

- 사설망(Private Network)
   : 사설 IP를 사용하는 네트워크

 사설 IP ??
 -> 공인망과 분리된 네트워크, 공인망과 격리되었다.
 -> A class (10번)
    B class (172번)
    C class (192번)
 -> NAT  (Network Address Translation) 네트워크 주소 변환
 : 사설망도 외부와 통신이 되게하기 위해서  사설망과 외부망이 연결되는 지점에 공인IP하나를 준다.
 사설망 내에서 밖으로 나갈때 공인 IP로 바꾸어서 내보낸다.


 IP fragment Vs TCP segment  (UDP는 segment가 없다.)

* IP fragment ( IP 단편화/조각,파편... )
 - IP 패킷을 조각내는 것이다.
 - IP 패킷으로 패키징할 대 너무 크니까 적정크기로 잘라서 패키징한다.
 -> 이것이 IP fragment라고 한다.
 - 적정 크기는 MTU로 정한다.
 - MTU (Maximum Transfer Unit) (최대 전송 단위) : 보통 1500바이트




(2005바이트를 보내는 화면)



(2005바이트 수신)



위 결과를 보면 IP패킷이 분할되서 전송된것을 볼 수 있다.

ex)
우리가 2000바이트를 udp로 보내는 경우
 보낼려는 데이터 2000바이트
 
 거기에서 udp헤더가 붙는다.
 -> 2008바이트
 - 앞에 1500만큼 잘라낸다.
 
 그리고 IP패킷으로 패키징,
 -> IP패킷이 2개 나온다.
 - 도착지에서는 이걸 다시 하나로 합쳐야된다.
 - Identification을 보고 같으면 합친다. 
 분할된건지 어떻게 알까? -> Flag를 보면 안다.  
0으로 되있으면 분할되지 않았다. DF면 분할하지 마라. MF는 뒤에 더 있다라는 내용이다.

정리. (Flag비트)
 0010 0000 ->(More Fragment) MF 맨앞이 1이면 32 -> 이거면 뒤에 분할된게 더 있다는 뜻이다.
 0000 0000 -> 아무것도 분할되지 않았다는 뜻이다.
 0100 0000 -> (Dont Fragement) : 분할하지 마라

 offset은 원래 분할되기 전의 위치를 뜻한다.

- UDP는 segment가 없다. 분할된건지 확인할 헤더 필드가 없다.
- TCP단에서 segment가 된다.
TCP segmentation ( TCP 조각, 파편...)
 - TCP segment를 조각내는 것이다.
 - MSU( Maximum Segment Unit ) : 1500 (윈도우에서)
 ->그래서 일반적인 PC에서는 이미 TCP단에서 1500바이트에서 이미 조각 났기때문에
 IP fragment를 보기는 힘들다. -> IP에서는 분할되지 않아도된다. 일반적인 PC에서
 -> TCP 패킷을 의도적으로 작게 조각내서 보내면 방화벽을 통과시킬 수 있다.
 -> TCP에는 시퀀스 넘버가 있어서 재조립도 가능하다.

 * 요새는 offset을 보지않는다. 취약점때문에 사용하지 않는다.
 왜냐하면 이걸 이용해 방화벽우회도 할 수 있기 때문이다. 혹은 offset 설정으로 Tear Drop 공격기법이 있다.

상황
서버가 있다고 가정해보자.

 서버가 있다. 서버에 방화벽을 둔다. 
 방화벽 두개가 같이 있어야한다. ( host기반의 방화벽(윈도우즈방화벽), 네트워크 기반의 방화벽 )
 IP패킷의 최소 8바이트까지 쪼갤수있다. 작게 쪼개진 패킷들을 보낸다.
 방화벽은 첫번째 프레그먼트만 확인 후 이상이 없으면 나머지는 그냥 통과시킨다.
 성능면때문에 첫번째 fragment만 확인한다.
 
 그래서 offset을 조작해서 통과한 패킷들을 서버에 도착해서 조립을 하면 중첩되면서 새로운 데이터가 된다. (요즘은 IP는 안되지만 TCP에서는 된다.)
 
 그리고 뚫고 들어오면 이제 호스트기반의 방화벽이 있다.
호스트기반의 방화벽에서는 천천히 잘 조립해서 확인한다. 그래서 서버에서 막힐 수 있다.
 그래서 호스트 기반의 방화벽에서는 우회할 수 없다.

 이 방법으로 네트워크 방화벽을 우회할 수 있다.
 그러면 네트워크 기반의 방화벽은 필요없는거 아닐까?
 -> 그렇지 않다.  DDos 공격이 있다.

 * DDos 공격
 -> 대량의 패킷을 서버에 보내 서버의 부하를 많게 하여 다운되게 하는 것이 목적이다.
 -> 호스트 기반의 방화벽에서는 막지 못한다. 이미 호스트 기반의 방화벽까지 들어왔다는거 자체가 공격 성공이다.
 --> 그래서 방화벽 두개를 운영하는게 맞다.

 : 현재는 offset을 조절하는 공격은 쉽지 않다.



오늘은 여러가지 클래스에 관해 공부했다.
먼저, abstrcat 클래스부터 살펴보면

abstract 클래스는 인스턴스화 될 수 없는 클래스이다.
??
그러면 왜 abstract 클래스를 쓰는 것일까?

상속을 목적으로 상위클래스로 선언하고 싶은 경우 abstract를 사용한다.
abstract 선언은 클래스와 메소드에서 사용할 수 있다.

abstract 클래스는 인스턴스 생성이 불가능하다.
그렇기 때문에 다른 클래스에서 상속을 받은 후 abstract 메소드를 오버라이딩 해서 사용한다.

- Interface
: 완벽한 abstract 클래스이다.
완벽한 abstract 클래스란 내부 메소드들이 전부 abstract메소드인 클래스를 말한다.
전부 abstract 인 메소드들을 가지고 있는 클래스 앞에 interface라고 선언을 하면
자동으로 내부 메소드들은 public abstract으로 설정되고 내부에 존재하는 변수는 자동으로 public static final로 선언된다.



(interface 선언)



위 선언을 보면 메소드들의 { } 의 내용이 없는 것을 확인 할 수 있다.

즉 이 메소드들은 오버라이딩 해서 사용해야한다.
이러한 interface는 extends로 받지 않고 implements 라고 받는다.
상속이라는 표현보다 구현이라는 표현을 사용한다. 텅 빈 메소드들을 채워 넣는 개념이다.

- interface 기반의 상수표현
interface를 이용해 상수를 표현하는 방법도 있다.



(interface를 이용해 상수를 표현하는 방법)



* 인터페이스를 이용해 다중상속을 구현할 수 있다.

원칙적으로 자바에서는 다중상속을 못하게 되어있다.

하지만, interface를 이용하면 다중상속과 같은 표현을 할 수 있다.

예를 들어 IPTV는 TV이기도 하고 Computer이기도 하다. 이 것을 표현하고자 한다면
interface를 이용해서



(interface와 TV, Computer 클래스 선언)





(IPTV는 TV와 Computer 다중상속)



정확히 표현하자면 다중상속은 아니지만
다중상속과 같은 표현이다.

* Inner 클래스
클래스 안에 클래스를 선언 할 수 있다.

- Outer 클래스의 인스턴스 생성 후에야 Inner 클래스의 인스턴스 생성이 가능하다.
- Inner 클래스 내에서는 Outer 클래스의 멤버에 직접 접근이 가능하다.
- Inner 클래스의 인스턴스는 자신이 속할 Outer 클래스의 인스턴스를 기반으로 생성된다.

-> Inner 클래스를 사용하면
1. 클래스들을 논리적으로 묶는 수단이된다.
2. 클래스들을 논리적으로 묶다 보니, 캡슐화가 증가하는 효과가 있다.
3. 결과적을 ㅗ코드의 가독성이 향상되고, 유지보수성이 좋아진다.


* 전화번호 관리 프로그램 5단계
출력 내용은 같지만
코드 면에서 가독성을 높이고
효율적으로 만들기 위해 5단계로 업그레이드하였다.

바꾼 내용은 먼저



(case 상수)



case에서 쓰던 상수를 읽기 편하게 interface를 이용해 상수를 선언했다.


(안정성을 높인 코드)


위 코드는 PhoneBookManager가 하나만 생성될 수 있도록
static메소드로 밖에서 호출 할 수 있고 이 메소드를 이용해 PhoneBookManager를 생성 할 수 있도록 하였다.

(* 참조 - 난 정말 JAVA를 공부한 적이 없다구요, 윤성우)




+ Recent posts