스프링 DB - 자바 예외 이해

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🌿 시작하기 앞서

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스프링 부트 3.2.2 버전을 기준으로 작성됨
H2 데이터베이스 Version 2.2.224 (2023-09-17)
스프링이 제공하는 예외 추상화를 이해하기 위한 학습

Object : 모든 객체의 최상위 부모
Throwable : 최상위 예외
Error : 메모리 부족, 심각한 시스템 오류 등 애플리케이션에서 복구 불가능한 시스템 예외
애플리케이션 개발자는 이 예외를 잡으려 하면 안된다. 참고로 언체크 예외이다.
Exception : 컴파일러가 체크하는 체크 예외, 애플리케이션 로직에서 사용 가능한 실질적인 최상위 예외
RuntimeException : 언체크 예외, 런타임 예외 (컴파일러 체크 x)

🌱 체크 & 언체크 예외

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예외 기본 규칙

예외는 폭탄 돌리기와 같다. 잡아서 처리 or 밖으로 던지기

2가지 기본 규칙

1. 예외는 잡아서 처리 or 던져야함
2. 예외를 잡거나 던지 때 지정한 예외뿐만 아니라 그 예외의 자식들도 함께 처리된다.
   2-1. ex) Exception을 catch로 잡으면 그 하위 예외들도 모두 잡을 수 있다.
   2-2. ex) Exception을 throws로 던지면 그 하위 예외들도 모두 던질 수 있다.

예외를 처리하지 못하고 계속 던지면?

• 자바 main() 쓰레드의 경우 예외 로그를 출력하면서 시스템 종료

• 웹 애플리케이션의 경우 여러 사용자의 요청을 처리하기 때문에 하나의 예외 때문에 시스템이 종료되면 안된다.

  • WAS가 해당 예외를 받아서 주로 사용자에게 개발자가 지정한 오류 페이지를 보여주도록 처리

✔️ 체크 예외 기본 이해

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Exception과 그 하위 예외는 모두 컴파일러가 체크하는 체크 예외
잡아서 처리 or 밖으로 던지도록 선언해야 하며 그렇지 않을 시 컴파일 오류 발생

Exception을 상속받은 예외는 체크 예외가 된다.

체크 예외를 잡아서 처리

try {
	repository.excall(); // 체크 예외 발생 
} catch (Exception을 상속받은 예외 e) {
	// 예외 처리 로직
}

catch에서 예외를 처리해주면 된다.
해당 예외와 그 하위 타입 예외를 모두 잡아준다.

밖으로 던지기

public void callThrow() thorws checkException {
	repository.excall();
}

throws 를 선언하지 않으면 컴파일 오류 발생 - 선언 필수
해당 예외와 그 하위 예외를 밖으로 던져준다.

체크 예외의 장단점

장점 : 개발자 실수의 예외 누락을 컴파일러가 방지하는 안전 장치
단점 : 개발자가 모든 체크 예외를 반드시 잡거나 던지도록 처리 -> 번거로움
크게 신경쓰고 싶지 않은 예외까지 모두 챙겨야 하며 의존 관계에 따른 단점도 있다.

✔️ 언체크 예외 기본 이해

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RuntimeException 과 그 하위 예외는 언체크 예외로 분류
컴파일러가 예외를 체크하지 않는다는 뜻
차이점 : 예외를 던지는 throws를 선언하지 않고 생략 가능 (자동으로 예외를 던진다.)

언체크 예외를 잡아서 처리

try {
	repository.excall();
} catch (UncheckedException e) {
	// 예외 처리 로직
}

언체크 예외도 필요한 경우 잡아서 처리 가능

밖으로 던지기

				// throws 생략
public void callThrow() {
	repository.excall();
}

물론 언체크 예외도 throws 선언을 해도 된다.

언체크 예외의 장단점

장점 : 신경쓰고 싶지 않은 언체크 예외를 무시 가능 (throws 선언 생략)
신경쓰고 싶지 않은 예외의 의존관계를 참조하지 않아도 된다.

단점 : 언체크 예외는 개발자가 실수로 예외를 누락할 수 있다.

정리

체크예외와 언체크 예외의 차이는 예외를 처리하지 못하고 던질 때 throws 를 선언하느냐 마느냐에 따른 차이이다.

✔️ 체크 예외 활용

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기본 원칙

• 기본적으로 언체크(런타임) 예외를 사용하자
• 체크 예외는 비지니스 로직상 의도적으로 던지는 예외에만 사용
  • 해당 예외를 잡아서 반드시 처리해야 하는 문제일 때만 체크 예외를 사용
    • 계좌 이체 실패 예외
    • 결제시 포인트 부족 예외
    • 로그인 ID, PW 불일치 예외

체크 예외의 문제점

체크 예외는 컴파일러가 예외 누락을 체크해주기 때문에 개발자가 실수로 예외를 놓치는 것을 방지

NectworkClient : 외부 네트워크에 접속해서 어떤 기능을 처리하는 객체

이러한 상황 일 때
Service는 SQLException 과 ConnectException을 처리할 수 없기에 밖으로 던진다. 이때 throws 사용
컨트롤러도 마찬가지

웹 애플리케이션이라면 서블릿 오류 페이지 or 스프링 MVC 의 ControllerAdvice에서 이런 예외를 공통으로 처리해야 함

2가지 문제

1. 복구 불가능한 예외
2. 의존 관계에 대한 문제 (JDBC의 SQLException)

1. 복구 불가능한 예외

대부분 예외는 복구가 불가능
SQLException 은 SQL 문법 문제 or DB 자체의 문제 or DB 서버 다운 등에 발생한다.
이러한 문제들을 대부분의 서비스나 컨트롤러는 해결할 수 없다.

따라서 이런 문제들은 일관성 있게 공통으로 처리 해야한다.
오류 로그 남기기 - 개발자가 해당 오류를 빠르게 인식

서블릿 필터, 스프링 인터셉터, ControllerAdvice를 사용하면 이런부분을 깔끔하게 공통으로 해결 가능

2. 의존 관계에 대한 문제

SQLException은 java.sql.SQLException을 의존해야 하고 이를 던질 시 서비스, 컨트롤러에서도 마찬가지로 의존해야한다.

이때 리포지토리를 JDBC -> JPA로 기술을 변경한다면 JPAException을 의존하도록 서비스, 컨트롤러의 코드를 변경해야한다.

서비스, 컨트롤러 입장에서는 본인이 처리하지도 못하는 예외 때문에 예외를 의존해야하는 큰 단점 발생

결과적으로 OCP, DI를 통해 클라이언트 코드의 변경 없이 대상 구현체를 변경할 수 있다는 장점이 체크 예외 때문에 발목을 잡는다.

정리

데이터 베이스나 네트워크 통신처럼 시스템 레벨에서 올라온 예외들은 대부분 복구가 불가능
실무에서 발생하는 대부분의 예외들은 이런 시스템 예외들

문제는 체크 예외 사용시 서비스, 컨트롤러 같은 각각의 클래스들은 아래에서 올라온 예외를 모두 알고 있어야하며 불필요한 의존관계 문제가 발생

throws Exception

모두 잡아주지만 모든 체크 예외를 다 밖으로 던져서 중요한 체크 예외를 다 놓치게 되기에 사용하지 않는 것이 좋다.

✔️ 언체크 예외 활용

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SQLException 을 런타임 예외인 RuntimeSQLException 으로 변환
ConnectException 대신에 RuntimeConnectException 사용

public void call() {
	try {
    
    } catch (SQLException e) {
    	// 런타임 오류로 변환
    	throw new RuntimeSQLException(e);
    
    }
}

static class RuntimeSQLException extends RuntimeException {
	
    public RuntimeSQLException() {
    }
	
    public RuntimeSQLException(Throwable cause) {
 		super(cause);
	}
}

static class NetworkClient {
	public void call() {
        // 런타임 예외 발생
		throw new RuntimeConnectException("연결 실패"); 
	}
}

런타임 예외 - 대부분 복구 불가능한 예외

런타임 예외를 사용하면 서비스, 컨트롤러가 이런 복구 불가 예외를 신경쓰지 않아도 된다. 물론 이러한 예외는 일관성 있게 공통으로 처리해야 한다.

런타임 예외 - 의존관계에 대한 문제

런타임 예외는 해당 객체가 처리할 수 없는 예외는 무시하면 된다. 따라서 예외를 강제로 의존하지 않아도 된다.

런타임 예외는 놓칠 수 있기 때문에 문서화가 중요

런타임 예외의 문서화

• 런타임 예외는 문서화를 잘해야 한다.
• 또는 코드에 throws 런타임 예외 을 남겨서 중요한 예외를 인지할 수 있게 해준다.

예시

JPA EntityManager

/**
 * Make an instance managed and persistent.
 * @param entity entity instance
 * @throws EntityExistsException if the entity already exists.
 * @throws IllegalArgumentException if the instance is not an
 * entity
 * @throws TransactionRequiredException if there is no transaction when
 * invoked on a container-managed entity manager of that is of type
 * <code>PersistenceContextType.TRANSACTION</code>
 */
public void persist(Object entity);

스프링 JdbcTemplate

/**
 * Issue a single SQL execute, typically a DDL statement.
 * @param sql static SQL to execute
 * @throws DataAccessException if there is any problem
 */
void execute(String sql) throws DataAccessException;

던지는 예외가 명확하고 중요하다면, 코드에 어떤 예외를 던지는지 명시되어 있기 때문에 개발자가 IDE를
통해서 예외를 확인하기가 편리

✔️ 예외 포함과 스택 트레이스

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예외를 전환할 때는 꼭 기존 예외를 포함 하자
그렇지 않으면 스택 트레이스를 확인할 때 심각한 문제가 발생한다.

스택 트레이스를 출력

try {

} catch (Exception e) {
	log.info(e);  // 이러면 스택 트레이스에 로그를 출력 가능
                 // 예외는 ={} 없이 파라미터에 전달하면 된다. 
}

기존 예외 포함

public class anyException extends Exception {
    public anyException(Throwable cause) {
        super(cause);
    }
}

예외를 상속받으면 해당 메서드를 override 할 수 있는데
이 메서드가 기존 예외를 받아서 스택 트레이스에 출력해준다.

public void call() {
	try {
		runSQL();
	} catch (SQLException e) {
	throw new RuntimeSQLException(e); //기존 예외(e) 포함
	}
}

11:03:45.982 [Test worker] INFO  h.j.exception.basic.UnCheckedAppTest -- e
hello.jdbc.exception.basic.UnCheckedAppTest$RuntimeSQLException: java.sql.SQLException: e // 기존 예외가 출력됨  

기존 예외 미포함

public void call() {
	try {
		runSQL();
	} catch (SQLException e) {
	throw new RuntimeSQLException(); //기존 예외 미포함
	}
}

11:05:04.583 [Test worker] INFO  h.j.exception.basic.UnCheckedAppTest -- ex
hello.jdbc.exception.basic.UnCheckedAppTest$RuntimeSQLException: null // 어디서 예외가 발생했는지 알 수 없음

예외를 전환할 때는 꼭 기존 예외를 포함하자

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🔖 학습내용 출처

스프링 DB 1편 - 데이터 접근 핵심 원리