Java 계산기 과제 트러블슈팅 + 피드백

ssongyi·2025년 2월 28일

Java/Spring 트러블슈팅

목록 보기

1/8

개발환경 - IndelliJ IDEA / JDK 17

필수기능

Lv 1. 클래스 없이 기본적인 연산을 수행할 수 있는 계산기 만들기

양의 정수(0 포함) 입력받기
사칙연산 기호(+, -, *, /) 입력받기
위에서 입력받은 양의 정수 2개와 사칙연산 기호를 사용하여 연산을 진행한 후 결과값을 출력
반복문을 사용하되, 반복의 종료를 알려주는 “exit” 문자열을 입력하기 전까지 무한으로 계산을 진행할 수 있도록 소스 코드를 수정하기

Lv 2. 클래스를 적용해 기본적인 연산을 수행할 수 있는 계산기 만들기

사칙연산을 수행 후, 결과값 반환 메서드 구현 & 연산 결과를 저장하는 컬렉션 타입 필드를 가진 Calculator 클래스를 생성
Lv 1에서 구현한 App 클래스의 main 메서드에 Calculator 클래스가 활용될 수 있도록 수정
App 클래스의 main 메서드에서 Calculator 클래스의 연산 결과를 저장하고 있는 컬렉션 필드에 직접 접근하지 못하도록 수정 (캡슐화)
Calculator 클래스에 저장된 연산 결과들 중 가장 먼저 저장된 데이터를 삭제하는 기능을 가진 메서드를 구현한 후 App 클래스의 main 메서드에 삭제 메서드가 활용될 수 있도록 수정

도전기능

Lv 3. Enum, 제네릭, 람다 & 스트림을 이해한 계산기 만들기

Enum 타입을 활용하여 연산자 타입에 대한 정보를 관리하고 이를 사칙연산 계산기 ArithmeticCalculator 클래스에 활용
실수, 즉 double 타입의 값을 전달 받아도 연산이 수행하도록 만들기
저장된 연산 결과들 중 Scanner로 입력받은 값보다 큰 결과값 들을 출력

charAt 메서드 사용 불가 에러

Scanner input = new Scanner(System.in);

// 사칙연산 기호 입력받기
System.out.print("사칙연산 기호를 입력하세요: ");
char operator = input.charAt(0)
System.out.println("operator = " + operator);

구현 조건에 charAt 메서드를 사용하라는 조건이 있어서 코드에 구현했는데, charAt 메서드를 사용할 수 없다는 에러가 떴다.

그 이유는 Scanner 클래스가 해당 메서드를 제공하지 않기 때문이었다.

해결 방법으로는 아래와 같다.

input.next() 로 문자열로 입력받는다.
입력받은 문자열의 첫 번째 문자를 charAt(0) 으로 추출한다.

char operator = input.next().charAt(0);

그런데 왜 String 이 아니라 char 로 처리해야할까?

그 이유는 아래와 같다고 한다.

메모리 효율성: char는 2바이트를 사용하지만, String은 더 많은 메모리를 사용
연산 효율성: char는 기본 데이터 타입으로, 비교 연산 시 '==' 연산자를 사용하여 직접 값을 비교할 수 있습니다. 반면 String은 객체이므로 equals() 메소드를 사용
목적 부합: 사칙연산 기호는 단일 문자이므로, 문자를 표현하는 데 특화된 char 타입이 더 적합
타입 안정성: char를 사용하면 입력이 단일 문자로 제한되어, 여러 문자가 입력되는 실수 방지 가능

입력 불일치(InputMismatchException) 에러

System.out.print("첫 번째 숫자를 입력하세요: ");
int num1 = input.nextInt();
System.out.println("num1 = " + num1);

계산을 시작합니다. 종료하려면 'exit' 을 입력하세요.
계속하려면 아무 키나 누르세요(종료: exit)첫 번째 숫자를 입력하세요: e
Exception in thread "main" java.util.InputMismatchException
at java.base/java.util.Scanner.throwFor(Scanner.java:939)
at java.base/java.util.Scanner.next(Scanner.java:1594)
at java.base/java.util.Scanner.nextInt(Scanner.java:2258)
at java.base/java.util.Scanner.nextInt(Scanner.java:2212)
at calculator.Calculator.main(Calculator.java:22)

Process finished with exit code 1

내가 정수 대신 문자 'e' 를 입력했기 때문에 입력 불일치 에러가 났다.

나는 숫자 입력시 예외 처리를 추가하는 조치 + 유효한 숫자가 입력될 때까지 반복하여 요청하는 조치를 취했다.

nt num1 = 0, num2 = 0;
boolean validInput = false;

// 첫 번째 숫자 입력
            while (!validInput) {
                System.out.print("첫 번째 숫자를 입력하세요: ");
                try {
                    num1 = Integer.parseInt(input.nextLine());
                    validInput = true;
                } catch (NumberFormatException e) {
                    System.out.println("유효한 숫자를 입력해주세요.");
                }
            }
            System.out.println("num1 = " + num1);

// 두 번째 숫자 입력
            validInput = false;
            while (!validInput) {
                System.out.print("두 번째 숫자를 입력하세요: ");
                try {
                    num2 = Integer.parseInt(input.nextLine());
                    validInput = true;
                } catch (NumberFormatException e) {
                    System.out.println("유효한 숫자를 입력해주세요.");
                }
            }
            System.out.println("num2 = " + num2);

이렇게 했더니 첫 번째 숫자나 두번째 입력칸에 숫자가 아니라 문자를 입력해도 알고리즘이 진행해버리는 에러가 발생했다.
정수를 입력하면 다시 입력하라고 돌아갔다...

이것은 두 번째 숫자 입력 부분에서 validInput 변수를 재설정하지 않은 오류였다.

int num1 = 0, num2 = 0;
boolean validInput; // <-- 변경: 여기서 초기화 되지 않음

 // 첫 번째 숫자 입력
            validInput = false; // <-- 변경: 여기서 false 로 설정
            while (!validInput) {
                System.out.print("첫 번째 숫자를 입력하세요: ");
                try {
                    num1 = Integer.parseInt(input.nextLine());
                    validInput = true;
                } catch (NumberFormatException e) {
                    System.out.println("유효한 숫자를 입력해주세요.");
                }
            }
            System.out.println("num1 = " + num1);

 // 두 번째 숫자 입력
            validInput = false; // <-- 변경: 두 번째 숫자 입력 전 다시 false로 설정
            while (!validInput) {
                System.out.print("두 번째 숫자를 입력하세요: ");
                try {
                    num2 = Integer.parseInt(input.nextLine());
                    validInput = true;
                } catch (NumberFormatException e) {
                    System.out.println("유효한 숫자를 입력해주세요.");
                }
            }
            System.out.println("num2 = " + num2);

두 번째 숫자 입력 전에 validInput = false;로 재설정하여 문제를 해결했다.

대소문자 구분 없이 문자열 비교

exit 을 'EXIT' 으로 대문자로 입력했을 경우 계산기가 종료되지 않는 버그가 있었다.

if(continueInput.equalsIgnoreCase("exit")) {
  break;
}

해당 버그는 equalsIgnoreCase()를 사용하여 대소문자 구분 없이 "exit"를 인식하도록 했다.

System.out.println() / print() 계산기 종료되지 않는 버그

대소문자 구분 없이 문자열을 비교하여 계산기를 종료하려했으나...
exit 이나 EXIT 을 입력해도 계산기가 종료되지 않는 버그가 발생했다.

 System.out.print("계속하려면 아무 키나 누르세요(종료: exit): ");
 String continueInput = input.nextLine();

println()은 줄 바꿈을 포함하기 때문에, 사용자 입력이 새 줄에서 시작되어 빈 문자열로 인식되어 나는 에러라고 한다.

System.out.print("계속하려면 아무 키나 누르세요(종료: exit): "); // println()을 print()로 변경

print() 를 사용했더니, 사용자 입력이 같은 줄에서 이어지므로, 입력한 'exit' 이 정확히 인식되어 프로그램이 정상적으로 종료되었다.

개행 문자(\n) 버그

System.out.println("계산을 시작합니다. 종료하려면 'exit'을 입력하세요.\n");

System.out.print("계속하려면 Enter 키를 누르세요(종료: exit): ");
String continueInput = input.nextLine().trim();

가독성을 위해 문자 제일 끝에 \n 개행문자를 삽입했더니,
아무 키도 누르지 않았음에도 첫번째 숫자를 입력하라는 시스템 메시지가 출력됐다.

이 문제는 입력 버퍼에 남아있는 개행 문자 \n 때문에 발생한다고 한다.
이전 계산 후 사용자가 Enter 키를 눌러 결과를 확인하면, 그 Enter 키 입력이 다음 루프의 첫 번째 입력으로 처리되어 버린다고 한다 ....

System.out.println("\n계산을 시작합니다. 종료하려면 'exit'을 입력하세요.");

System.out.print("계속하려면 Enter 키를 누르세요(종료: exit): ");
String continueInput = input.nextLine().trim(); // trim()을 추가하여 앞뒤 공백 제거

문제 해결 방법은 다음과 같다.

개행문자를 문자열 앞에 삽입
trim()을 사용하여 입력의 앞뒤 공백을 제거

방어적 복사(Defensive copy) : Java의 다형성

연산 결과를 저장하는 컬렉션 타입 필드를 만들었다.

<Integer> 타입을 사용하여 정수형 결과를 저장하고, 생성자에서 초기화하여 항상 빈 리스트로 시작한다.

getResults

그런데 왜 List<> 가 아닌 ArrayList<> 로 반환해야 할까?

이유는 다음과 같았다.

방어적 복사(Defensive copy)
- 이 방식은 원본 'results' 리스트의 내용을 변경할 수 없게 한다.
- 메서드 호출자가 반환한 리스트를 수정하더라도 원본 'results' 에는 영향 X
캡슐화 유지
- 내부 구현 세부사항을 숨기고 인터페이스만 노출함으로써 캡슐화를 강화한다.

return List<> 는 원본에도 영향을 준다

List<> 로 리턴하는 것은 방어적 복사가 이루어지지 않는다고 한다.
원본 리스트의 참조를 그대로 전달하게 되어, 반환된 리스트를 수정하면 원본에도 영향을 준다.

Public 으로 선언했는데 캡슐화가 된다

이 메서드는 Public 이지만, 여전히 캡슐화의 원칙을 유지하고 있다.
이유는 다음과 같다.

방어적 복사
정보 은닉
- 메서드가 public 이더라도, 내부 데이터 구조(results) 의 실제 구현을 숨기고 있다.
- 외부에서는 리스트의 내용만 볼 수 있을 뿐, 어떻게 저장되고 관리되는지 알 수 X
인터페이스 노출
- 'List' 인터페이스를 반환함으로써 구체적인 세부사항을 숨기고 필요한 기능만 노출한다.

ArrayList = List 인터페이스

Java 의 다형성 개념이 적용되는 것 같다.
: 코드의 유연성과 재사용성을 높이는 객체지향 프로그래밍의 중요한 원칙

ArrayList = List 인터페이스를 구현한 구체 클래스
Java 에서는 상위 타입(List 인터페이스) 으로 하위 타입(ArrayList) 객체를 참조할 수 있음
--> 업캐스팅
new ArrayList<>(results) 는 ArrayList 객체를 생성하지만, 이 객체는 List 인터페이스 타입으로 반환됨
메서드 시그니처에서 반환 타입이 List<Integer> 으로 선언되어 있으므로, 실제로는 ArrayList 객체를 생성하지만 이를 List 타입으로 반환하는 것임

Java 에서 제공하는 예외(Exception) 클래스

ArithmeticException

java.lang 패키지에 속함
산술 연산 중 발생하는 예외를 나타냄
주로 정수를 0으로 나누려고 할 때 발생
RuntimeException 의 하위 클래스로, 체크되지 않는 예외(unchecked exception) 이다.

IllegalArgumentException

java.lang 패키지에 속함
메서드에 부적절한 인자가 전달되었을 때 발생하는 예외
메서드의 매개변수가 허용되지 않는 값을 가질 때 사용됨
RuntimeException 의 하위 클래스로, 체크되지 않는 예외(unchecked exception) 이다.

NumberFormatException

숫자가 아닌 문자가 포함된 문자열을 변환하려 할 때
- ex. "123a" 를 정수로 변환 시도
변환하려는 숫자 타입의 범위를 초과하는 값을 변환하려 할 때
- ex. Integer.MAX_VALUE 보다 큰 값을 int 로 변환 시도
빈 문자열이나 공백만 있는 문자열을 변환하려 할 때
null 을 변환하려 할 때

과제 평가

질문

답변

Enum

변하지 않는 수 (상수)
사칙연산과 같이 변하지 않는 개념들을 정의할 때 사용
Enum 을 사용하게 되면 개발자가 변경해주지 않는 이상 상수가 추가될 일 X
- 타입에 대한 안정성이 생김

Enum vs Class ?

확장이 얼만큼 진행되는가? 기준으로 선택
Enum 을 확장시키려면 개발자가 빌드를 다시 해야함 vs Class 는 사용자의 input 으로 객체를 새로 생성할 수 있음

Interface vs Class ?

공통 로직이 있는가? 기준으로 선택
동작 방식만 맞추려면 Interface vs 구현체가 있어야 한다면 Class
다중상속 가능한 Interface vs 단일상속만 가능한 Class

과제 피드백 (완성도)

과제 피드백 (이해도)

과제 피드백 (우수성)

피드백 정리

"!"는 인지가 잘 되지 않기때문에 ignore 함수(equalsIgnoreCase)를 사용하는 것이 훨씬 좋음
continueInput.equalsIgnoreCase("exit") !== "exit".equalsIgnoreCase(continueInput)

NullPointException 발생 유무가 다름
"exit".equalsIgnoreCase(continueInput) 함수 권장
- 상수와 비교할 때 에러가 발생할 상황을 없애버리기 때문

setter 는 캡슐화가 쉽게 깨지니 지양할 것

객체끼리 정보를 교환할 때는 DTO 를 이용해 값을 넣어주면 양질의 코드 작성 가능

주석을 작성할 때, method 뿐 아니라 다른 코드에도 달기

javaDoc 을 검색해보기! 주석 형태 있음!

README 는 프로젝트를 설명해주는 가장 첫 번째 문서이기 때문에, JDK 버전, 목적, 주요 기능, 개선 사항 등을 적기

JavaDoc ?

JavaDoc 을 활용한 문서 처리

Java 언어 소스 코드에서 "프로그램을 설명하는 문서"를 생성하는 메커니즘

JDK가 설치 되어있다면 Javadoc 사용 가능

MVC 패턴으로 개발하는 방식에서 다른 클래스에서 메소드를 호출하는 경우가 많아 사용하기 편리

ssongyi

다음 포스트