⭐️ 예외 계층
Object: 예외도 객체이다. 모든 객체의 최상위 부모는Object이므로 예외의 최상위 부모도 Object이다.Throwable: 최상위 예외이다. 하위에Exception과Error가 있다.Error: 메모리 부족이나 심각한 시스템 오류와 같이 애플리케이션에서 복구 불가능한 시스템 예외이다. 애플리케이션 개발자는 이 예외를 잡으려고 해서는 안된다.- 상위 예외를
catch로 잡으면 그 하위 예외까지 함께 잡는다. 따라서 애플리케이션 로직에서는Throwable예외도 잡으면 안되는데, 앞서 이야기한Error예외도 함께 잡을 수 있기 때문이다. 애플리케이션 로직은 이런 이유로Exception부터 필요한 예외로 생각하고 잡으면 된다.
참고로Error도 언체크 예외이다.
- 상위 예외를
Exception: 체크 예외- 애플리케이션 로직에서 사용할 수 있는 실질적인 최상위 예외이다.
Exception과 그 하위 예외는 모두 컴파일러가 체크하는 체크 예외이다. 단RuntimeException은 예외로 한다.
RuntimeException: 언체크 예외, 런타임 예외- 컴파일러가 체크 하지 않는 언체크 예외이다.
RuntimeException과 그 자식 예외는 모두 언체크 예외이다.RuntimeException의 이름을 따라서 RuntimeException과 그 하위 언체크 예외를 런타임 예외라고 많이 부른다.
예외 기본 규칙
예외는 폭탄 돌리기와 같습니다. 잡아서 처리하거나, 처리할 수 없으면 밖으로 던져야합니다.
예외에 대해서는 2가지 기본 규칙을 기억하면 됩니다.
1. 예외는 잡아서 처리하거나 던져야 한다.
2. 예외를 잡거나 던질 때 지정한 예외뿐만 아니라 그 예외의 자식들도 함께 처리된다.
- 예를 들어서 Exception을 catch로 잡으면 그 하위 예외들도 모두 잡을 수 있다.
- 예를 들어서 Exception을 throws로 던지면 그 하위 예외들도 모두 던질 수 있다.
참고: 예외를 처리하지 못하고 계속 던지면 어떻게 될까?
자바 main() 쓰레드의 경우 예외 로그를 출력하면서 시스템이 종료됩니다.
웹 애플리케이션의 경우 여러 사용자의 요청을 처리하기 때문에 하나의 예외 때문에 시스템이 종료되면 안됩니다. WAS가 해당 예외를 받아서 처리하는데, 주로 사용자에게 개발자가 지정한, 오류 페이지를 보여줍니다.
📌 체크 예외(Checked Exception)
- Exception과 그 하위 예외는 모두 컴파일러가 체크하는 체크 예외입니다. 단 RuntimeException은 예외로 합니다.
- 체크 예외는 잡아서 처리하거나, 또는 밖으로 던지도록 선언해야합니다. 그렇지 않으면 컴파일 오류가 발생합니다.
채크 예외 예시 코드
package hello.jdbc.exception.basic;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;
@Slf4j
public class CehckedTest {
@Test
public void checked_catch() {
Service service = new Service();
service.callCatch();
}
@Test
public void checked_throw() {
Service service = new Service();
Assertions.assertThatThrownBy(() -> service.callThrow())
.isInstanceOf(MyCheckedException.class);
}
/**
* Exception을 상속받은 예외는 체크 예외가 된다.
*/
static class MyCheckedException extends Exception {
public MyCheckedException(String message) {
super(message);
}
}
/**
* Checked 예외는
* 예외를 잡아서 처리하거나, 던지거나 둘 중 하나를 필수로 선택해야 한다.
*/
static class Service {
Repository repository = new Repository();
/**
* 예외를 잡아서 처리하는 코드
*/
public void callCatch() {
try {
repository.call();
} catch (MyCheckedException e) {
//예외 처리 로직
log.info("예외 처리, message={}", e.getMessage(), e);
}
}
/**
* 체크 예외를 밖으로 던지는 코드
* 체크 예외는 예외를 잡지 않고 밖으로 던지려면 throws 예외를 메서드에 필수로 선언해야한다.
*/
public void callThrow() throws MyCheckedException {
repository.call();
}
}
static class Repository {
public void call() throws MyCheckedException {
throw new MyCheckedException("ex");
}
}
}Exception을 상속받은 예외는 체크 예외가 된다.
static class MyCheckedException extends Exception {
public MyCheckedException(String message) {
super(message);
}
}- MyCheckedException는 Exception을 상속받았다. Exception을 상속받으면 체크 예외가 된다.
- 참고로 RuntimeException을 상속받으면 언체크 예외가 된다. 이런 규칙은 자바 언어에서 문법으로 정한 것이다.
- 예외가 제공하는 여러가지 기본 기능이 있는데, 그 중에 오류 메시지를 보관하는 기능도 있다. 예제에서 보는 것 처럼 생성자를 통해서 해당 기능을 그대로 사용하면 편리하다.
[예외를 잡아서 처리하는 과정]
예외를 잡아서 처리하는 코드
@Test
void checked_catch() {
Service service = new Service();
service.callCatch();
}service.callCatch()에서 예외를 처리했기 때문에 테스트 메서드까지 예외가 올라오지 않는다.
실행 순서 분석
1. test -> service.callCatch() -> repository.call()(예외 발생, 던짐)
2. test <- service.callCatch() <- repository.call()
3. test(정상 흐름) <- service.callCatch() <- repository.call()
실행 결과
[Test worker] INFO hello.jdbc.exception.basic.CheckedTest - 예외 처리, message=ex hello.jdbc.exception.basic.CheckedTest$MyCheckedException: ex
at
hello.jdbc.exception.basic.CheckedTest$Repository.call(CheckedTest.java:64)
at
hello.jdbc.exception.basic.CheckedTest$Service.callCatch(CheckedTest.java:45)
at hello.jdbc.exception.basic.CheckedTest.checked_catch(CheckedTest.java:14)실행 결과 로그를 보면 첫줄은 우리가 남긴 로그가 그대로 남는 것을 확인할 수 있다.
그런데 두 번째 줄 부터 예외에 대한 스택 트레이스가 추가로 출력된다.
이 부분은 로그를 남길 때 로그의 마지막 인수에 예외 객체를 전달해주면 로그가 해당 예외의 스택 트레이스를 추가로 출력해주는 것이다.
log.info("예외 처리, message={}", e.getMessage(), e);<- 여기서 마지막에 있는e부분이다.
체크 예외를잡아서 처리하는 코드
try {
repository.call();
} catch (MyCheckedException e) {
//예외 처리 로직
}체크 예외를 잡아서 처리하려면 catch(..)를 사용해서 예외를 잡으면 된다. 여기서는 MyCheckedException 예외를 잡아서 처리한다.
[예외를 밖으로 던지는 과정]
예외를 처리하지 않고, 밖으로 던지는 코드
@Test
void checked_throw() {
Service service = new Service();
assertThatThrownBy(() -> service.callThrow())
.isInstanceOf(MyCheckedException.class);
}service.callThrow()에서 예외를 처리하지 않고, 밖으로 던졌지 때문에 예외가 테스트 메서드까지 올라온다.- 테스트에서는 기대한 것 처럼
MyCheckedException예외가 던져지면 성공으로 처리한다.
실행 순서
1. test -> service.callThrow() -> repository.call()(예외 발생, 던짐)
2. test <- service.callThrow()(예외 던짐) <- repository.call()
3. test(예외 도착) <- service.callThrow() <- repository.call()
체크 예외를 밖으로 던지는 코드
public void callThrow() throws MyCheckedException {
repository.call();
}체크 예외를 처리할 수 없을 때는 method() throws 예외를 사용해서 밖으로 던질 예외를 필수로 지정해 주어야 한다. 여기서는 MyCheckException을 밖으로 던지도록 지정해주었다.
체크 예외를 밖으로 던지지 않으면 컴파일 오류 발생
public void callThrow() {
repository.call();
}throws를 지정하지 않으면 컴파일 오류가 발생한다.Unhandled exception: hello.jdbc.exception.basic.CheckedTest.MyCheckedException
- 체크 예외의 경우 예외를 잡아서 처리하거나 또는
throws를 지정해서 예외를 밖으로 던진다는 선언을 필수로 해야한다.
체크 예외의 장단점
체크 예외는 예외를 잡아서 처리할 수 없을 때, 예외를 밖으로 던지는 throws 예외를 필수로 선언해야 한다.
그렇지 않으면 컴파일 오류가 발생한다. 이것 때문에 장점과 단점이 동시에 존재한다.
- 장점: 개발자가 실수로 예외를 누락하지 않도록 컴파일러를 통해 문제를 잡아주는 훌륭한 안전 장치이다.
- 단점: 하지만 실제로는 개발자가 모든 체크 예외를 반드시 잡거나 던지도록 처리해야 하기 때문에, 너무 번거로운 일이 된다. 크게 신경쓰고 싶지 않은 예외까지 모두 챙겨야 한다.
추가로 의존관계에 따른 단점도 있는데 이 부분은 뒤에서 설명하겠다.
📌 언체크 예외
RuntimeException과 그 하위 예외는 언체크 예외로 분류된다.- 언체크 예외는 말 그대로 컴파일러가 예외를 체크하지 않는다는 뜻이다.
- 언체크 예외는 체크 예외와 기본적으로 동일하다. 차이가 있다면 예외를 던지는 throws 를 선언하지 않고, 생략할 수 있다. 이 경우 자동으로 예외를 던진다.
체크 예외 VS 언체크 예외
- 체크 예외: 예외를 잡아서 처리하지 않으면 항상 throws에 던지는 예외를 선언해야 한다.
- 언체크 예외: 예외를 잡아서 처리하지 않아도 throws를 생략할 수 있다.
언체크 예외 전체 코드
package hello.jdbc.exception.basic;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;
@Slf4j
public class UncheckedTest {
@Test
public void unchecked_catch() {
Service service = new Service();
service.callCatch();
}
@Test
public void unchecked_throw() {
Service service = new Service();
Assertions.assertThatThrownBy(() -> service.callThrow())
.isInstanceOf(MyUncheckedException.class);
}
/**
* RuntimeException을 상속받은 예외는 언체크 예외가 된다.
*/
static class MyUncheckedException extends RuntimeException {
public MyUncheckedException(String message) {
super(message);
}
}
/**
* UnChecked 예외는
* 예외를 잡거나, 던지지 않아도 되낟.
* 예외를 잡지 않으면 자동으로 밖으로 던진다.
*/
static class Service {
Repository repository = new Repository();
/**
* 필요한 경우 예외를 잡아서 처리하면 된다.
*/
public void callCatch() {
try {
repository.call();
} catch (MyUncheckedException e) {
//예외 처리 로직
log.info("예외 처리, message={}", e.getMessage(), e);
}
}
/**
* 예외를 잡지 않아도 된다. 자연스럽게 상위로 넘어간다.
* 체크 예외와 다르게 throws 예외 선언을 하지 않아도 된다.
*/
public void callThrow() {
repository.call();
}
}
static class Repository {
/**
* Checked 예외와의 차이점에 주목 throws로 예외를 던지는 것을 생략 가능
*/
public void call() {
throw new MyUncheckedException("ex");
}
}
}
언체크 예외는 체크 예외와 다르게 throws 예외를 선언하지 않아도 된다. 말 그대로 컴파일러가 이런 부분을 체크하지 않기 때문에 언체크 예외이다.
언체크 예외의 장단점
언체크 예외는 예외를 잡아서 처리할 수 없을 때,예외를 밖으로 던지는 throws 예외를 생략할 수 있다.이것 때문에 장점과 단점이 동시에 존재한다.
- 장점: 신경쓰고 싶지 않은 언체크 예외를 무시할 수 있다. 체크 예외의 경우 처리할 수 없는 예외를 밖으로 던지려면 항상
throws 예외를 선언해야 하지만, 언체크 예외는 이 부분을 생략할 수 있다. 이후에 설명하겠지만, 신경쓰고 싶지 않은 예외의 의존관계를 참조하지 않아도 되는 장점이 있다.
단점: 언체크 예외는 개발자가 실수로 예외를 누락할 수 있다. 반면에 체크 예외는 컴파일러를 통해 예외 누락을 잡아준다.
정리
체크 예외와 언체크 예외의 차이는 사실 예외를 처리할 수 없을 때 예외를 밖으로 던지는 부분에 있다. 이 부 분을 필수로 선언해야 하는가 생략할 수 있는가의 차이다.
📌 의존 관계에 대한 문제
체크 예외의 또 다른 심각한 문제는 예외에 대한 의존 관계 문제이다.
앞서 대부분의 예외는 복구 불가능한 예외라고 했다. 그런데 체크 예외이기 때문에 컨트롤러나 서비스 입장에서는 본인이 처리할 수 없어도 어쩔 수 없이 throws를 통해 던지는 예외를 선언해야 한다.
throws SQLException, ConnectException처럼 예외를 던지는 부분을 코드에 선언하는 것이 왜 문제가 될까?
바로 서비스, 컨트롤러에서 java.sql.SQLException을 의존하기 때문에 문제가 된다.
서비스나 컨트롤러 입장에서는 어차피 본인이 처리할수도 없는 예외를 의존해야 하는 큰 단점이 발생하게 된다.
결과적으로 OCP, DI를 통해 클라이언트 코드의 변경 없이 대상 구현체를 변경할 수 있다는 장점이 체크 예외 때문에 발목을 잡게 된다.
나중에 리포지토리를 JDBC 기술이 아닌 다른 기술로 변경한다면, 그래서 SQLException이 아니라 예를 들어서 JPAException으로 예외가 변경된다면 어떻게 될까?
SQLException에 의존하던 모든 서비스, 컨트롤러의 코드를 JPAException에 의존하도록 고쳐야 한다.
체크 예외의 또 다른 심각한 문제는 예외에 대한 의존 관계 문제이다.
앞서 대부분의 예외는 복구 불가능한 예외라고 했다. 그런데 체크 예외이기 때문에 컨트롤러나 서비스 입장에서는 본인이 처리할 수 없어도 어쩔 수 없이 throws를 통해 던지는 예외를 선언해야 한다.
📌 언제 체크 예외를 사용하고 언체크(런타임) 예외를 사용하면 좋을까?
기본 원칙은 다음 2가지를 기억하자.
- 기본적으로 언체크(런타임) 예외를 사용하자.
- 체크 예외는 비즈니스 로직상 의도적으로 던지는 예외에만 사용하자.
- 이 경우 해당 예외를 잡아서 반드시 처리해야 하는 문제일 때만 체크 예외를 사용해야 한다. 예를 들어서 다음과 같은 경우가 있다.
- 체크 예외 예)
- 계좌 이체 실패 예외
- 결제시 포인트 부족 예외 로그인 ID, PW 불일치 예외
- 물론 이 경우에도 100% 체크 예외로 만들어야 하는 것은 아니다. 다만 계좌 이체 실패처럼 매우 심각한 문제는 개발자가 실수로 예외를 놓치면 안된다고 판단할 수 있다. 이 경우 체크 예외로 만들어 두면 컴파일러를 통해 놓친 예외를 인지할 수 있다.
⭐️ 체크 예외의 문제점
체크 예외는 컴파일러가 예외 누락을 체크해주기 때문에 개발자가 실수로 예외를 놓치는 것을 막아준다. 그래서 항상 명시적으로 예외를 잡아서 처리하거나, 처리할 수 없을 때는 예외를 던지도록 method() throws 예외로 선언해야 한다.
지금까지 이야기를 들어보면 체크 예외가 런타임 예외보다 더 안전하고 좋아보이는데, 왜 체크 예외를 기본 으로 사용하는 것이 문제가 될까?
리포지토리는 DB에 접근해서 데이터를 저장하고 관리한다. 여기서는 SQLException 체크 예외를 던진다. NetworkClient는 외부 네트워크에 접속해서 어떤 기능을 처리하는 객체이다. 여기서는 ConnectException 체크 예외를 던진다.
서비스는 리포지토리와 NetworkClient를 둘다 호출한다.
- 따라서 두 곳에서 올라오는 체크 예외인
SQLException과ConnectException을 처리해야 한다. 그런데 서비스는 이 둘을 처리할 방법을 모른다.ConnectException처럼 연결이 실패하거나,SQLException처럼 데이터베이스에서 발생하는 문제처럼 심각한 문제들은 대부분 애플리케이션 로직에서 처리할 방법이 없다.
서비스는 SQLException과 ConnectException를 처리할 수 없으므로 둘다 밖으로 던진다.
- 체크 예외이기 때문에 던질 경우 다음과 같이 선언해야 한다.
method() throws SQLException, ConnectException
컨트롤러도 두 예외를 처리할 방법이 없다. 다음을 선언해서 예외를 밖으로 던진다.
method() throws SQLException, ConnectException
웹 애플리케이션이라면 서블릿의 오류 페이지나, 또는 스프링 MVC가 제공하는 ControllerAdvice에서 이런 예외를 공통으로 처리한다.
- 이런 문제들은 보통 사용자에게 어떤 문제가 발생했는지 자세히 설명하기가 어렵다. 그래서 사용자에 게는 "서비스에 문제가 있습니다." 라는 일반적인 메시지를 보여준다. ("데이터베이스에 어떤 오류가 발생했어요" 라고 알려주어도 일반 사용자가 이해할 수 없다. 그리고 보안에도 문제가 될 수 있다.)
- API라면 보통 HTTP 상태코드 500(내부 서버 오류)을 사용해서 응답을 내려준다.
- 이렇게 해결이 불가능한 공통 예외는 별도의 오류 로그를 남기고, 개발자가 오류를 빨리 인지할 수 있도록 메일, 알림(문자, 슬랙)등을 통해서 전달 받아야 한다. 예를 들어서
SQLException이 잘못된 SQL을 작성해서 발생했다면, 개발자가 해당 SQL을 수정해서 배포하기 전까지 사용자는 같은 문제를 겪게 된다.
크게 2가지 문제가 있다.
1. 복구 불가능한 예외
2. 의존 관계에 대한 문제
📌 복구 불가능한 예외
대부분의 예외는 복구가 불가능하다. 일부 복구가 가능한 예외도 있지만 아주 적다.
SQLException을 예를 들면 데이터베이스에 무언가 문제가 있어서 발생하는 예외이다. SQL 문법에 문제가 있을 수도 있고, 데이터베이스 자체에 뭔가 문제가 발생했을 수도 있다.
데이터베이스 서버가 중간에 다운되었을 수도 있다. 이런 문제들은 대부분 복구가 불가능하다. 특히나 대부분의 서비스나 컨트롤러는 이런 문제를 해결할 수는 없다. 따라서 이런 문제들은 일관성 있게 공통으로 처리해야 한다. 오류 로그를 남기고 개발자가 해당 오류를 빠르게 인지하는 것이 필요하다. 서블릿 필터, 스프링 인터셉터, 스프링의 ControllerAdvice를 사용하면 이런 부분을 깔끔하게 공통으로 해결할 수 있다.
SQLException에 의존하던 모든 서비스, 컨트롤러의 코드를 JPAException에 의존하도록 고쳐야 한다.
나중에 리포지토리를 JDBC 기술이 아닌 다른 기술로 변경한다면, 그래서 SQLException이 아니라 예를 들어서 JPAException으로 예외가 변경된다면 어떻게 될까?
📌 체크 예외 구현 기술 변경시 파급 효과
- JDBC -> JPA 같은 기술로 변경하면 예외도 함께 변경해야한다. 그리고 해당 예외를 던지는 모든 다음 부분 도 함께 변경해야 한다.
logic() throws SQLException->logic() throws JPAException
정리
처리할 수 있는 체크 예외라면 서비스나 컨트롤러에서 처리하겠지만, 지금처럼 데이터베이스나 네트워크 통신처럼 시스템 레벨에서 올라온 예외들은 대부분 복구가 불가능하다. 그리고 실무에서 발생하는 대부분의 예외들은 이런 시스템 예외들이다.
문제는 이런 경우에 체크 예외를 사용하면 아래에서 올라온 복구 불가능한 예외를 서비스, 컨트롤러 같은 각 각의 클래스가 모두 알고 있어야 한다. 그래서 불필요한 의존관계 문제가 발생하게 된다.
⭐️ 런타임 예외를 사용해야하는 이유
런타임 예외 - 대부분 복구 불가능한 예외
시스템에서 발생한 예외는 대부분 복구 불가능 예외이다. 런타임 예외를 사용하면 서비스나 컨트롤러가 이런 복구 불가능한 예외를 신경쓰지 않아도 된다. 물론 이렇게 복구 불가능한 예외는 일관성 있게 공통으로 처리해야 한다.
런타임 예외 - 의존 관계에 대한 문제
런타임 예외는 해당 객체가 처리할 수 없는 예외는 무시하면 된다. 따라서 체크 예외 처럼 예외를 강제로 의존하지 않아도 된다.
런타임 예외 구현 기술 변경시 파급 효과
런타임 예외를 사용하면 중간에 기술이 변경되어도 해당 예외를 사용하지 않는 컨트롤러, 서비스에서는 코드를 변경하지 않아도 된다.
구현 기술이 변경되는 경우, 예외를 공통으로 처리하는 곳에서는 예외에 따른 다른 처리가 필요할 수 있다. 하지만 공통 처리하는 한곳만 변경하면 되기 때문에 변경의 영향 범위는 최소화 된다.
출처
스프링 DB 1편 - 데이터 접근 핵심 원리(김영한)
글의 내용과 자료는 대부분 위 강의의 자료를 사용합니다.
Spring DB 코드를 정리하는 깃허브 링크
