[ 김영한 스프링 DB 1편 - 데이터 접근 핵심 원리 #5 ] 자바 예외 이해 (1)

이번 섹션에서는 자바 예외에 대해서 깊이있게 이해해보자.

👉 목차는 다음과 같다.

1) 예외 계층
2) 예외 기본 규칙
3) 체크 예외 기본 이해
4) 언체크 예외 기본 이해
5) 체크 예외 활용
6) 언체크 예외 활용
7) 예외 포함과 스택 트레이스
8) 정리

이번 섹션은 1) ~ 4), 5) ~ 8) 로 나눠서 포스팅하고자 한다.

바로 하나씩 확인해보자.

---

1) 예외 계층

스프링이 제공하는 예외 추상화를 이해하기 위해서는 먼저 자바 기본 예외에 대한 이해가 필요하다.
예외는 자바 언어의 기본 문법에 들어가기 때문에 대부분 아는 내용일 것이다.
예외의 기본 내용을 간단히 복습하고, 실무에 필요한 체크 예외와 언체크 예외의 차이와 활용 방안에 대해서도 알아보자.

예외 계층

• 예외 계층 그림 참고)
  
  • Object : 예외도 객체이다. 모든 객체의 최상위 부모는 Object 이므로 예외의 최상위 부모도 Object 이다.
  • Throwable : 최상위 예외이다. 하위에 Exception 과 Error 가 있다.
  • Error : 메모리 부족이나 심각한 시스템 오류와 같이 애플리케이션에서 복구 불가능한 시스템 예외이다. 애플리케이션 개발자는 이 예외를 잡으려고 해서는 안된다.
    • 상위 예외를 catch 로 잡으면 그 하위 예외까지 함께 잡는다. 따라서 애플리케이션 로직에서는 Throwable 예외도 잡으면 안되는데, 앞서 이야기한 Error 예외도 함께 잡을 수 있기 때문이다. 애플리케이션 로직은 이런 이유로 Exception 부터 필요한 예외로 생각하고 잡으면 된다.
    • 참고로 Error 도 언체크 예외이다.
  • Exception : 체크 예외
    • 애플리케이션 로직에서 사용할 수 있는 실질적인 최상위 예외이다.
    • Exception 과 그 하위 예외는 모두 컴파일러가 체크하는 체크 예외이다. (단 RuntimeException 은 예외로 한다.)
  • RuntimeException : 언체크 예외, 런타임 예외
    • 컴파일러가 체크하지 않는 언체크 예외이다.
    • RuntimeException 과 그 자식 예외는 모두 언체크 예외이다.
    • RuntimeException 의 이름을 따라서 RuntimeException 과 그 하위 언체크 예외를 런타임 예외라고 많이 부른다. 여기서도 앞으로는 런타임 예외로 종종 부르겠다.

---

2) 예외 기본 규칙

예외의 기본 규칙에 대해서 알아보자.
예외는 폭탄 돌리기와 같다. 예외가 발생하면 잡아서 처리하거나, 처리할 수 없으면 밖으로 던져야한다.

예외 처리

• 참고)
  
  • 5번에서 예외를 처리하면 이후에는 애플리케이션 로직이 정상 흐름으로 동작한다.

예외 던짐

• 참고)
  
  • 예외를 처리하지 못하면 호출한 곳으로 예외를 계속 던지게 된다.

 

✔️ 예외에 대해서는 2가지 기본 규칙을 기억하자.

• 1) 예외는 잡아서 처리하거나 던져야 한다.
• 2) 예외를 잡거나 던질 때 지정한 예외뿐만 아니라 그 예외의 자식들도 함께 처리된다.
  • 예를 들어서 Exception 을 catch 로 잡으면 그 하위 예외들도 모두 잡을 수 있다.
  • 예를 들어서 Exception 을 throws 로 던지면 그 하위 예외들도 모두 던질 수 있다.

✔️ 참고

• 예외를 처리하지 못하고 계속 던지면 어떻게 될까?
  • 자바 main() 쓰레드의 경우 예외 로그를 출력하면서 시스템이 종료된다.
  • 웹 애플리케이션의 경우 여러 사용자의 요청을 처리하기 때문에 하나의 예외 때문에 시스템이 종료되면 안된다. WAS가 해당 예외를 받아서 처리하는데, 주로 사용자에게 개발자가 지정한, 오류 페이지를 보여준다.

다음으로 체크 예외와 언체크 예외의 차이에 대해서 코드로 알아보자.

---

3) 체크 예외 기본 이해

• Exception 과 그 하위 예외는 모두 컴파일러가 체크하는 체크 예외이다. 단 RuntimeException 은 예외로 한다.
• 체크 예외는 잡아서 처리하거나, 또는 밖으로 던지도록 선언해야한다. 그렇지 않으면 컴파일 오류가 발생한다.

👉 코드로 이해해보자. (체크 예외 코드)

• CheckedTest 생성: test > java > hello > jdbc > exception > basic 패키지를 생성하고, 내부에 CheckedTest 클래스를 생성하자.
  
  • (참고) 체크 예외는 예외를 잡지 않고 밖으로 던지려면 throws 예외를 메서드에 필수로 선언해야한다.

• 테스트 코드를 추가해보자.
  

• 실행해보자.
  
  • 정상적으로 실행됨을 확인할 수 있다.

 

✔️ 코드 분석

Exception을 상속받은 예외는 체크 예외가 된다.

• 참고)
  
  • MyCheckedException 는 Exception 을 상속받았다. Exception 을 상속받으면 체크 예외가 된다.
  • 참고로 RuntimeException 을 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.

 

체크 예외를 잡아서 처리하는 코드

• 참고)
  
  • 체크 예외를 잡아서 처리하려면 catch(..) 를 사용해서 예외를 잡으면 된다. ( 여기서는 MyCheckedException 예외를 잡아서 처리한다. )
  • catch는 해당 타입과 그 하위 타입을 모두 잡을 수 있다.
    • catch 에 MyCheckedException 의 상위 타입인 Exception 을 적어주어도 MyCheckedException 을 잡을 수 있다.
    • catch 에 예외를 지정하면 해당 예외와 그 하위 타입 예외를 모두 잡아준다.
    • 물론 정확하게 MyCheckedException 만 잡고 싶다면 catch 에 MyCheckedException 을 적어주어야 한다.

• 실행 코드
  
  • Repository.call() 에서 MyCheckedException예외가 발생하고, 그 예외를 service.callCatch() 에서 잡는 것을 확인할 수 있다.
  • service.callCatch() 에서 예외를 처리했기 때문에 테스트 메서드까지 예외가 올라오지 않는다.

• 실행 결과
  
  • 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. ( 참고로 log.info("예외 처리, message={}", e.getMessage(), e); <- 여기서 마지막에 있는 e 부분이다. )

• 실행 흐름을 분석해보자.
  • 1) test -> service.callCatch() -> repository.call() [예외 발생, 던짐]
  • 2) test <- service.callCatch() [예외 처리] <- repository.call()
  • 3) test [정상 흐름] <- service.callCatch() <- repository.call()

 

예외를 처리하지 않고, 밖으로 던지는 코드

• 참고)
  
  • 체크 예외를 처리할 수 없을 때는 method() throws 예외 을 사용해서 밖으로 던질 예외를 필수로 지정해 주어야 한다. ( 여기서는 MyCheckedException 을 밖으로 던지도록 지정해주었다. )
  • throws 를 지정하지 않으면 컴파일 오류가 발생한다. ( Unhandled exception: hello.jdbc.exception.basic.CheckedTest.MyCheckedException )
  • 체크 예외의 경우 예외를 잡아서 처리하거나 또는 throws 를 지정해서 예외를 밖으로 던진다는 선언을 필수로 해주어야 한다.
  • 참고로 체크 예외를 밖으로 던지는 경우에도 해당 타입과 그 하위 타입을 모두 던질 수 있다.
    • throws 에 MyCheckedException 의 상위 타입인 Exception 을 적어주어도 MyCheckedException 을 던질 수 있다.
    • throws 에 지정한 타입과 그 하위 타입 예외를 밖으로 던진다.
    • 물론 정확하게 MyCheckedException 만 밖으로 던지고 싶다면 throws 에 MyCheckedException 을 적어주어야 한다.

• 실행 코드
  
  • service.callThrow() 에서 예외를 처리하지 않고, 밖으로 던졌기 때문에 예외가 테스트 메서드까지 올라온다.
  • 테스트에서는 기대한 것 처럼 MyCheckedException 예외가 던져지면 성공으로 처리한다.

• 실행 결과
  
  • 정상적으로 테스트가 수행되었다.

• 실행 흐름을 분석해보자.
  • 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 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.

---

4) 언체크 예외 기본 이해

• RuntimeException 과 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 throws 에 던지는 예외를 선언해야 한다.
• 언체크 예외: 예외를 잡아서 처리하지 않아도 throws 를 생략할 수 있다.

 

👉 코드로 이해해보자. (언체크 예외 코드)

• UncheckedTest 생성: test > java > hello > jdbc > exception > basic 패키지 내부에 UncheckedTest 클래스를 생성하자.
  

• 테스트 코드를 추가해보자.
  

• 실행해보자.
  
  • 정상적으로 실행됨을 확인할 수 있다.

 

✔️ 코드 분석

• 언체크 예외를 잡아서 처리하는 코드
  
  • 언체크 예외도 필요한 경우 이렇게 잡아서 처리할 수 있다.

• 언체크 예외를 밖으로 던지는 코드 - 생략
  
  • 언체크 예외는 체크 예외와 다르게 throws 예외 를 선언하지 않아도 된다.
  • 말 그대로 컴파일러가 이런 부분을 체크하지 않기 때문에 언체크 예외이다.

• 언체크 예외를 밖으로 던지는 코드 - 선언
  
  • 참고로 언체크 예외도 throws 예외 를 선언해도 된다. 물론 생략할 수 있다.
  • 언체크 예외는 주로 생략하지만, 중요한 예외의 경우 이렇게 선언해두면 해당 코드를 호출하는 개발자가 이런 예외가 발생한다는 점을 IDE를 통해 좀 더 편리하게 인지할 수 있다. (컴파일 시점에 막을 수 있는 것은 아니고, IDE를 통해서 인지할 수 있는 정도이다.)

 

✔️ 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 예외 를 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 부분을 필수로 선언해야 하는가 생략할 수 있는가의 차이다.

---

강의를 듣고 정리한 글입니다. 코드와 그림 등의 출처는 김영한 강사님께 있습니다.