Java의 기본적인 예외에 대해 이해해보자.
예외 계층
Java의 모든 객체는 최상위 부모로 Object를 갖는다. 예외 역시 객체이므로 이와 같다. 이제 하위 예외 계층에 대해 차례대로 짚어보자.
Throwable: 최상위 예외Error: 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, 이는Error예외도 함께 잡을 수 있기 때문이다. 애플리케이션 로직은Exception부터 필요한 예외라 생각하고 잡자.
- 상위 예외를
Exception: 체크 예외- 애플리케이션 로직에서 사용할 수 있는 실질적인 최상위 예외이다.
Exception과 그 하위 예외는 모두 컴파일러가 체크하는 체크 예외이다.
RuntimeException: 언체크 예외, 런타임 예외- 컴파일러가 체크하지 않는 언체크 예외이다.
RuntimeException과 그 자식 예외는 모두 언체크 예외에 해당한다.
예외 기본 규칙
예외는 잡아서 처리하거나, 처리할 수 없으면 밖으로 던져야 한다.
5번 순서에서 예외를 처리하면 이후에는 애플리케이션 로직이 정상 흐름으로 동작한다.
예외를 처리하지 못하면 호출한 곳으로 예외를 계속 던지게 된다.
다음 2가지 기본 규칙을 기억하자.
- 예외는 잡아서 처리하거나 던져야 한다.
- 예외를 잡거나 던질 때 지정한 예외 뿐만 아니라 그 예외의 자식들도 함께 처리된다.
Exception을catch로 잡으면 그 하위 예외들도 모두 잡을 수 있다.Exception을throws로 던지면 그 하위 예외들도 모두 던질 수 있다.
참고로 예외를 처리하지 못하고 계속 던지면 다음과 같은 상황이 발생한다.
- Java
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 받아 처리하는데, 주로 사용자에게 개발자가 지정한 오류 페이지를 보여준다.
Checked Exception
앞서 Exception과 그 하위 예외는 모두 컴파일러가 체크하는 체크 예외라고 정리했다. 단, RuntimeException은 예외로 한다.
Checked Exception은 잡아서 처리하거나, 또는 밖으로 던지도록 선언해야 한다. 그렇지 않으면 컴파일 오류가 발생한다.
@Slf4j
public class CheckedTest {
@Test
void checked_catch() {
Service service = new Service();
service.callCatch();
}
@Test
void checked_throw() {
Service service = new Service();
assertThatThrownBy(() -> service.callThrow())
.isInstanceOf(TestCheckedException.class);
}
/**
* Exception을 상속받은 예외는 Checked Exception이 된다.
*/
static class TestCheckedException extends Exception {
public TestCheckedException(String message) {
super(message);
}
}
/**
* Checked 예외는
* 예외를 잡아서 처리하거나, 던지거나 둘중 하나를 필수로 선택해야 한다.
*/
static class Service {
Repository repository = new Repository();
/**
* 예외를 잡아서 처리하는 코드
*/
public void callCatch() {
try {
repository.call();
} catch (TestCheckedException 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 TestCheckedException {
repository.call();
}
}
static class Repository {
public void call() throws TestCheckedException {
throw new TestCheckedException("ex");
}
}
}예외 처리
위 예제 중 service.callCatch()는 여기서 예외를 처리했기 때문에 테스트 메서드까지 예외가 올라오지 않는다.
test→service.callCatch()→repository.call()(예외 발생, 던짐)test←service.callCatch()(예외 처리) ←repository.call()test(정상 흐름) ←service.callCatch()←repository.call()
Checked Exception을 잡아서 처리하려면 catch(..)를 사용해서 예외를 잡으면 된다.
예외 던지기
service.callThrow()는 여기서 예외를 처리하지 않고, 밖으로 던졌기 때문에 예외가 테스트 메서드까지 올라온다. 테스트에서는 기대한 것 처럼 TestCheckedException 예외가 던져지면 성공적으로 처리한다.
test→service.callThrow()→repository.call()(예외 발생, 던짐)test←service.callThrow()(예외 던짐) ←repository.call()test(예외 도착) ←service.callThrow()←repository.call()
Checked Exception을 처리할 수 없을 때는 method() throws 예외를 사용해서 밖으로 던질 예외를 필수로 지정해주어야 한다.
public void callThrow() {
repository.call();
}만약 위와 같이 throws를 지정하지 않으면 컴파일 오류가 발생한다. Checked Exception의 경우 예외를 잡아서 처리하거나 또는 throws를 지정해서 예외를 밖으로 던진다는 선언을 필수로 지정해야 한다.
Checked Exception의 장단점
- 개발자가 실수로 예외를 누락하지 않도록 컴파일러를 통해 문제를 잡아준다.
- 실제로는 개발자가 모든 체크 예외를 반드시 잡거나 던지도록 처리해야 하기 때문에, 너무 번거롭다.
활용
기본 원칙으로 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.
- ex) 계좌 이체 실패, 결제시 포인트 부족 등
체크 예외를 기본으로 사용하는 것이 문제가 되는 이유에 대해 알아보자.
위 그림과 같이 Service는 Repository와 NetworkClient 모두를 호출한다. 이 두 곳에서 올라오는 체크 예외들을 처리해야 하는데, Service는 이 둘을 처리할 방법을 모른다. 네트워크 문제나 DB에서 발생하는 문제처럼 심각한 문제들은 대부분 애플리케이션 로직에서 처리할 방법이 없기에 Service는 밖으로 던진다.
method() throws SQLException, ConnectException 처럼 선언해서 밖으로 던지게 되는데 Controller도 마찬가지이다.
웹 애플리케이션이라면 서블릿 오류 페이지나, Spring MVC가 제공하는 ControllerAdvice에서 이런 예외들을 공통으로 처리한다. 이렇게 되면 일반 사용자들에게 어떤 문제가 발생했는지 자세히 설명하기 어렵다. (사용자 이해 측면, 보안 측면 등)
이렇게 해결이 불가능한 공통 예외는 별도로 오류 로그를 남기고, 개발자가 빨리 인지할 수 있도록 메일/알림 등을 통해 전달 받고 해당 문제를 수정해야 한다.
위 예시를 보면 2가지 문제를 알 수 있다.
- 복구 불가능한 예외
- 의존 관계에 대한 문제
첫 번째의 경우 이런 문제들은 일관성 있게 공통으로 처리해야 한다. 오류 로그를 남기고 개발자가 해당 오류를 빠르게 인지하는 것이 필요하다. Servlet Filter, Spring Interceptor, Spring의 ControllerAdvice 를 사용하면 이런 부분을 깔끔하게 공통으로 해결할 수 있다.
두 번째의 경우 서비스, 컨트롤러에서 java.sql.SQLException 을 의존하기 때문에 문제가 된다. 만약 JDBC가 아닌 JPA 등 다른 기술로 변경한다면, 이 예외에 의존하던 계층 모두 변경된 기술에 대한 예외에 의존하도록 모두 고쳐야 한다.
Unchecked Exception
RuntimeException과 그 하위 예외는 언체크 예외로 분류된다. 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.
// RuntimeException을 상속받은 예외는 모두 Unchecked Exception이 된다.
public class TestUncheckedException extends RuntimeException {
public TestUncheckedException(String message) {
super(message);
}
}- 참고로 언체크 예외도
throws 예외를 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.)
Unchecked Exception의 장단점
- 신경쓰고 싶지 않은 Unchecked Exception를 무시할 수 있다. Checked Exception의 경우 처리할 수 없는 예외를 밖으로 던지려면 항상
throws 예외를 선언해야 하지만, Unchecked Exception은 이 부분을 생략할 수 있다. 신경쓰고 싶지 않은 예외의 의존관계를 참조하지 않아도 된다는 장점이 있다. - Unchecked Exception는 개발자가 실수로 예외를 누락할 수 있다.
활용
위 예시는 런타임 예외이기 때문에 서비스, 컨트롤러는 해당 예외들을 처리할 수 없다면 별도의 선언 없이 그냥 두면 된다.
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 예외는 해당 객체가 처리할 수 없는 예외는 무시하면 된다. 따라서 체크 예외 처럼 예외를 강제로 의존하지 않아도 된다.
정리하자면 다음과 같은 장점이 있다.
- 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.
실제로 JPA 기술도 런타임 예외를 사용하고, Spring도 대부분 런타임 예외를 제공한다.
런타임 예외를 사용할 땐
- 문서화를 잘하거나 코드에
throws 런타임예외를 남겨서 인지 가능하도록 만들자. - 예외를 전환할 땐 스택 트레이스 상에 꼭 기존 예외를 포함하자.
References
- Java의 정석
- 스프링 DB 1편 - 데이터 접근 핵심 원리
