【完全ガイド】Java例外処理マスター講座：基礎から応用まで15のテクニック

プログラマーが回復可能なエラー → checked例外
プログラムのバグや予測不可能な異常 → unchecked例外

try {
    // 例外が発生する可能性のあるコード
    int result = 10 / 0;  // ArithmeticExceptionが発生
} catch (ArithmeticException e) {
    // 例外をキャッチして処理
    System.out.println("0で除算はできません: " + e.getMessage());
} finally {
    // 例外の有無に関わらず実行される処理
    System.out.println("処理を終了します");
}

// 悪い例：too broad
try {
    // 何らかの処理
} catch (Exception e) {
    System.out.println("エラーが発生しました");
}

// 良い例：適切な粒度
try {
    // ファイル操作の処理
} catch (FileNotFoundException e) {
    System.out.println("ファイルが見つかりません: " + e.getMessage());
} catch (IOException e) {
    System.out.println("入出力エラーが発生しました: " + e.getMessage());
}

public void processFile(String filename) throws CustomFileException {
    try {
        // ファイル処理
    } catch (IOException e) {
        throw new CustomFileException("ファイル処理中にエラーが発生しました", e);
    }
}

public void processResources() throws MainException {
    MainException mainException = null;
    try {
        // リソース処理
    } catch (Exception e) {
        mainException = new MainException("メインの例外", e);
    } finally {
        try {
            // クリーンアップ処理
        } catch (Exception e) {
            if (mainException != null) {
                mainException.addSuppressed(e);
            } else {
                mainException = new MainException("クリーンアップ中の例外", e);
            }
        }
    }
    if (mainException != null) {
        throw mainException;
    }
}

// 従来の方法
BufferedReader br = null;
try {
    br = new BufferedReader(new FileReader("test.txt"));
    // ファイル読み込み処理
} finally {
    if (br != null) {
        br.close();
    }
}

// try-with-resources
try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("test.txt"))) {
    // ファイル読み込み処理
}

try {
    // 何らかの処理
} catch (IOException | SQLException e) {
    System.out.println("入出力エラーまたはSQL例外が発生しました: " + e.getMessage());
}

public class InvalidUserInputException extends Exception {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    public InvalidUserInputException(String message) {
        super(message);
    }

    public InvalidUserInputException(String message, Throwable cause) {
        super(message, cause);
    }
}

try {
    // データベース操作
} catch (SQLException e) {
    throw new DatabaseOperationException("データベース操作に失敗しました", e);
}

try {
    // 何らかの処理
} catch (DatabaseOperationException e) {
    System.err.println("エラー: " + e.getMessage());
    Throwable cause = e.getCause();
    if (cause != null) {
        System.err.println("原因: " + cause.getMessage());
    }
}

public void processUser(User user) throws InvalidUserException {
    if (user == null) {
        throw new InvalidUserException("ユーザーオブジェクトがnullです");
    }
    if (user.getName() == null || user.getName().isEmpty()) {
        throw new InvalidUserException(
            String.format("無効なユーザー名です: ユーザーID=%d, 名前=%s",
                          user.getId(), user.getName())
        );
    }
    // 処理続行
}

通常のフロー制御には例外を使用しない
Optionalクラスや戻り値でのエラー表現を活用する

// 例外を使用する代わりに
public Optional<User> findUserById(int id) {
    // ユーザーが見つからない場合はOptional.empty()を返す
    return Optional.ofNullable(userRepository.findById(id));
}

// 使用例
findUserById(123).ifPresentOrElse(
    user -> System.out.println("Found: " + user.getName()),
    () -> System.out.println("User not found")
);

適切なログレベルを使用する（INFO, WARN, ERROR等）
構造化ログを利用して検索性を向上させる
MDC (Mapped Diagnostic Context) を活用してコンテキスト情報を追加する

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.slf4j.MDC;

public class UserService {
    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(UserService.class);

    public void processUser(User user) {
        MDC.put("userId", String.valueOf(user.getId()));
        try {
            // ユーザー処理ロジック
            logger.info("User processed successfully");
        } catch (Exception e) {
            logger.error("Error processing user", e);
        } finally {
            MDC.clear();
        }
    }
}

import org.junit.jupiter.api.Test;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;

public class UserServiceTest {
    @Test
    void testInvalidUserInput() {
        UserService service = new UserService();
        assertThrows(InvalidUserInputException.class, () -> {
            service.processUser(null);
        });
    }
}

統一されたエラーレスポンスフォーマットを定義する
Circuit Breaker パターンを実装して障害の連鎖を防ぐ
分散トレーシングを活用してエラーの追跡を容易にする

@RestControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {
    @ExceptionHandler(Exception.class)
    public ResponseEntity<ErrorResponse> handleException(Exception ex) {
        ErrorResponse error = new ErrorResponse("INTERNAL_SERVER_ERROR", ex.getMessage());
        return new ResponseEntity<>(error, HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR);
    }
}

try {
    // 何らかの処理
} catch (Exception e) {
    // 何もしない（空のcatchブロック）
}

try {
    // 何らかの処理
} catch (Exception e) {
    logger.error("予期せぬエラーが発生しました", e);
    // 必要に応じて適切な対応を行う
}

try {
    int result = 10 / 2;
    System.out.println(result);
} catch (ArithmeticException e) {
    System.out.println("0除算が発生しました");
}

int result = 10 / 2;
System.out.println(result);

public void processUser(User user) {
    try {
        if (user == null) {
            throw new NullPointerException("ユーザーがnullです");
        }
        // ユーザー処理
    } catch (NullPointerException e) {
        System.out.println(e.getMessage());
    }
}

public void processUser(User user) {
    if (user == null) {
        System.out.println("ユーザーがnullです");
        return;
    }
    // ユーザー処理
}

書籍：Joshua Blochの”Effective Java”
ウェブサイト：Oracle Java Documentation、Baeldung
コミュニティ：Stack Overflow、Reddit r/java
オンラインコース：Coursera、Udemy

堅牢なJavaアプリケーションの開発は、効果的な例外処理から始まります。本記事で学んだ知識を活かし、日々の開発実践を通じてスキルを向上させていってください。