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⚠️ 例外処理

📖 例外とは？​

**例外(Exception)**は、プログラム実行中に発生するエラーです。例外を適切に処理すれば、プログラムが停止せず安定的に動作します！

💡 基本的なtry-catch​

基本的な使い方​

fun main() {
    try {
        val result = 10 / 0  // エラー発生！
        println(result)
    } catch (e: Exception) {
        println("エラー発生: ${e.message}")
    }
    // エラー発生: / by zero

    println("プログラム継続実行！")
}

特定の例外処理​

fun main() {
    try {
        val text = "abc"
        val number = text.toInt()  // NumberFormatException
    } catch (e: NumberFormatException) {
        println("数値に変換できません: ${e.message}")
    } catch (e: Exception) {
        println("不明なエラー: ${e.message}")
    }
}

finally​

fun main() {
    try {
        println("作業開始")
        // 作業実行
    } catch (e: Exception) {
        println("エラー発生")
    } finally {
        println("クリーンアップ作業 (常に実行)")
    }
}

🎯 実践例​

安全な数値変換​

fun safeToInt(text: String): Int? {
    return try {
        text.toInt()
    } catch (e: NumberFormatException) {
        null
    }
}

fun main() {
    println(safeToInt("123"))   // 123
    println(safeToInt("abc"))   // null

    val age = safeToInt("25") ?: 0
    println("年齢: $age")
}

ファイル読み取りシミュレーション​

class FileReader {
    fun readFile(filename: String): String {
        if (filename.isEmpty()) {
            throw IllegalArgumentException("ファイル名が空です")
        }
        if (!filename.endsWith(".txt")) {
            throw IllegalArgumentException("テキストファイルのみサポートされています")
        }
        return "ファイル内容: $filename"
    }
}

fun main() {
    val reader = FileReader()

    try {
        val content = reader.readFile("data.txt")
        println(content)
    } catch (e: IllegalArgumentException) {
        println("エラー: ${e.message}")
    }

    try {
        reader.readFile("")
    } catch (e: IllegalArgumentException) {
        println("エラー: ${e.message}")
        // エラー: ファイル名が空です
    }
}

ユーザー入力検証​

data class User(val name: String, val age: Int)

fun createUser(name: String, age: Int): User {
    require(name.isNotBlank()) { "名前は必須です" }
    require(age > 0) { "年齢は正の数である必要があります" }
    require(age < 150) { "年齢が大きすぎます" }

    return User(name, age)
}

fun main() {
    try {
        val user1 = createUser("田中太郎", 25)
        println(user1)

        val user2 = createUser("", 25)  // エラー！
    } catch (e: IllegalArgumentException) {
        println("検証失敗: ${e.message}")
        // 検証失敗: 名前は必須です
    }
}

APIレスポンス処理​

sealed class Result<out T> {
    data class Success<T>(val data: T) : Result<T>()
    data class Error(val exception: Exception) : Result<Nothing>()
}

fun divide(a: Int, b: Int): Result<Int> {
    return try {
        Result.Success(a / b)
    } catch (e: ArithmeticException) {
        Result.Error(e)
    }
}

fun main() {
    val result1 = divide(10, 2)
    when (result1) {
        is Result.Success -> println("結果: ${result1.data}")
        is Result.Error -> println("エラー: ${result1.exception.message}")
    }

    val result2 = divide(10, 0)
    when (result2) {
        is Result.Success -> println("結果: ${result2.data}")
        is Result.Error -> println("エラー: ${result2.exception.message}")
    }
}

🔍 式として使用​

tryを値として​

fun main() {
    val number = try {
        "123".toInt()
    } catch (e: NumberFormatException) {
        0  // デフォルト値
    }

    println(number)  // 123

    val invalid = try {
        "abc".toInt()
    } catch (e: NumberFormatException) {
        -1
    }

    println(invalid)  // -1
}

チェーン​

fun safeDivide(a: Int, b: Int): Int? {
    return try {
        a / b
    } catch (e: ArithmeticException) {
        null
    }
}

fun main() {
    val result = safeDivide(10, 2)
        ?.let { it * 2 }
        ?.let { it + 5 }
        ?: 0

    println(result)  // 15 (10/2 * 2 + 5)
}

🛡️ 安全なコード作成​

require vs check​

fun processOrder(quantity: Int, price: Int) {
    // 入力検証
    require(quantity > 0) { "数量は正の数である必要があります" }
    require(price > 0) { "価格は正の数である必要があります" }

    val total = quantity * price

    // 状態検証
    check(total < 1000000) { "合計金額が大きすぎます" }

    println("注文完了: ${total}円")
}

fun main() {
    try {
        processOrder(10, 5000)  // 成功
        processOrder(-1, 5000)  // require失敗
    } catch (e: IllegalArgumentException) {
        println("入力エラー: ${e.message}")
    } catch (e: IllegalStateException) {
        println("状態エラー: ${e.message}")
    }
}

checkNotNull​

fun processName(name: String?) {
    val validName = checkNotNull(name) { "名前がnullです" }
    println("処理: $validName")
}

fun main() {
    try {
        processName("田中太郎")  // 成功
        processName(null)      // 失敗
    } catch (e: IllegalStateException) {
        println("エラー: ${e.message}")
    }
}

runCatching​

Kotlin 1.3から提供される便利な方法です！

fun main() {
    // runCatching使用
    val result = runCatching {
        "123".toInt()
    }

    result
        .onSuccess { println("成功: $it") }
        .onFailure { println("失敗: ${it.message}") }

    // getOrNull
    val number = runCatching { "abc".toInt() }.getOrNull()
    println(number)  // null

    // getOrDefault
    val safe = runCatching { "abc".toInt() }.getOrDefault(0)
    println(safe)  // 0
}

🎯 実用パターン​

リトライロジック​

fun <T> retry(times: Int, block: () -> T): T? {
    repeat(times) { attempt ->
        try {
            return block()
        } catch (e: Exception) {
            println("試行 ${attempt + 1} 失敗: ${e.message}")
            if (attempt == times - 1) throw e
        }
    }
    return null
}

fun main() {
    var count = 0

    try {
        val result = retry(3) {
            count++
            if (count < 3) {
                throw Exception("まだ準備できていません")
            }
            "成功！"
        }
        println(result)
    } catch (e: Exception) {
        println("最終的に失敗")
    }
}

リソースのクリーンアップ​

class Resource : AutoCloseable {
    init {
        println("リソース作成")
    }

    fun use() {
        println("リソース使用")
    }

    override fun close() {
        println("リソースクリーンアップ")
    }
}

fun main() {
    try {
        Resource().use { resource ->
            resource.use()
            // 自動的にclose()呼び出し
        }
    } catch (e: Exception) {
        println("エラー発生")
    }
}

🤔 よくある質問​

Q1. throwはいつ使いますか？​

A: 明示的に例外を発生させるときです！

fun validateAge(age: Int) {
    if (age < 0) {
        throw IllegalArgumentException("年齢は負の数にできません")
    }
    if (age > 150) {
        throw IllegalArgumentException("年齢が大きすぎます")
    }
}

Q2. Exception vs RuntimeException?​

A: Kotlinは区別がありません！

// Javaではchecked/uncheckedの区別がある
// Kotlinはすべてunchecked (throws宣言不要)

fun divide(a: Int, b: Int): Int {
    return a / b  // throws宣言不要！
}

Q3. カスタム例外は？​

A: Exceptionを継承します！

class InvalidEmailException(message: String) : Exception(message)

fun validateEmail(email: String) {
    if (!email.contains("@")) {
        throw InvalidEmailException("無効なメールアドレス: $email")
    }
}

fun main() {
    try {
        validateEmail("invalid")
    } catch (e: InvalidEmailException) {
        println(e.message)
    }
}

🎬 まとめ​

例外処理で安定したプログラムを作成しましょう！

要点まとめ:
✅ try-catchで例外処理
✅ require/checkで検証
✅ runCatchingで簡単に
✅ 式として値を返す
✅ finallyでクリーンアップ作業

次のステップ: ファイル入出力でファイルを扱ってみましょう！