Java 예외 처리에 대한 고찰

예외 처리에 대한 고찰

• 일상생활에서도 기본적인것은 고민하지 않고, 왜 이럴까 생각하지 않고 습관처럼 사용하는 경우가 있다. 대부분의 초급개발자들이 사용하는 예외가 바로 그런것이라 생각한다.
• Python이나 JAVA를 처음 할 당시 try를 왜 사용하는지. catch를 왜 사용하는지도 모르고.. 그냥 되니까. 이렇게 하면 에러가 안나니까. 사용했던 경우가 잦았다.
• 하지만 지금은 예외처리에 대하여 큰 깨달음을 얻었고 이걸 글로 정리하여 누구든지 볼 수 있게 남기고 싶었다.

예외란?

• 먼저 오류(Error)와 예외(Exception)의 개념을 정리해야 한다.
• 오류는 시스템에 비정상적인 상활이 생겼을 때 발생한다. 시스템 레벨에서 발생하기 때문에 심각한 수준의 오류다. 따라서 개발자가 미리 예측하여 처리할 수 없기 때문에 애플리케이션에서 오류에 대한 처리를 신경 쓰지 않아도 된다.
• 오류가 시스템 레벨에서 발생한다면 예외는 개발자가 구현한 로직에서 발생한다. 예외는 발생할 상황을 미리 예측하여 처리할 수 있다.예외는 개발자가 처리할 수 있기 때문에 예외를 구분하고 그에 따른 처리방법을 명확히 알고 적용하는 것이 중요하다.

예외클래스

• 예외클래스의 구조다. 모든 예외클래스는 Throwable 클래스를 상속받고 있으며 Throwable은 최상위 클래스 Object의 자식 클래스이다.
• Throwable을 상속받는 클래스는 Error와 Exception이 있다. Error는 시스템 레벨의 심각한 수준의 에러이기 때문에 시스템에 변화를 주어 문제를 처리해야 하는 경우가 일반적이다. 반면에 Exception은 개발자가 로직을 추가하여 처리할 수 있다.
• Exception은 수많은 자식클래스를 가지고 있다. 그 중 RuntimeException을 주목해야 한다. RuntimeException은 CheckedException과 UncheckedException을 구분하는 기준이다. Exception의 자식 클래스 중 RuntimeException을 제외한 모든 클래스는 CheckedException이며, RuntimeException과 그의 자식 클래스들을 Unchecked Exception이라 부른다.

Checked Exception과 Unchecked(Runtime) Exception

• Checked Exception과 Unchecked Exception의 가장 명확한 구분 기준은 꼭 처리를 해야 하느냐 이다. Checked Exception이 발생할 가능성이 있는 메소드라면 반드시 로직을 try/catch로 감싸거나 throw로 던져서 처리해야 한다. 반면에 Unchecked Exception은 명시적인 예외처리를 하지 않아도 된다. 이 예외는 피할 수 있지만 개발자가 부주의해서 발생하는 경우가 대부분이고 미리 예측하지 못했던 상황에서 발생하는 예외가 아니기 때문에 굳이 로직으로 처리를 할 필요가 없도록 만들어져 있다.

• 또한 예외를 확인할 수 있는 시점에서도 구분할 수 있다. 일반적으로 컴파일 단계에서 명확하게 Exception 체크가 가능한 것을 Checked Exception이라 하며, 실행과정 중 어떠한 특정 논리에 의해 발견되는 Exception을 Unchecked Exception이라 한다. 따라서 컴파일 단계에서 확인할 수 없는 예외라 하여 Unchecked Exception이며 실행과정 중 발견된다 하여서 Runtime Exception이라 한다.

• 그리고 한가지 더 인지하고 있으면 좋은 것이 있다. 예외발생시 트랜잭션의 roll-back여부이다. 기본적으로 Checked Exception은 예외가 발생하면 트랜잭션을 roll-back하지 않고 예외를 던져준다. 하지만 Unchecked Exception은 예외 발생 시 트랜잭션을 roll-back한다는 점에서 차이가 있다. 트랜잭션의 전파방식 즉, 어떻게 묶어놓느냐에 따라서 Checked Exception이냐 Unchecked Exception이냐의 영향도가 크다. roll-back이 되는 범위가 달라지기 때문에 개발자가 이를 인지하지 못하면 실행결과가 맞지 않거나 예상치 못한 예외가 발생할 수 있다. 그러므로 이를 인지하고 트랜잭션을 적용시킬 때 전파방식과 롤백규칙 등을 적절히 사용하면 더욱 효율적인 애플리케이션을 구현할 수 있다.

## 예외 처리 방법

• 예외를 처리하는 일반적인 방법 3가지이다. 예외 처리 방법에는 예외가 발생하면 다른 작업 흐름으로 유도하는 예외 복구와 처리를 하지 않고 호출한 쪽으로 던져버리는 예외처리 회피, 그리고 호출한 쪽으로 던질 때 명확한 의미를 전달하기 위해 다른 예외로 전환하여 던지는 예외전환이 있다.

예외복구

int maxretry = MAX_RETRY;
while(maxretry -- > 0) {
    try {
        // 예외가 발생할 가능성이 있는 시도
        return; // 작업성공시 리턴
    }
    catch (SomeException e) {
        // 로그 출력. 정해진 시간만큼 대기
    } 
    finally {
        // 리소스 반납 및 정리 작업
    }
}
throw new RetryFailedException(); // 최대 재시도 횟수를 넘기면 직접 예외 발생

• 예외복구의 핵심은 예외가 발생하여도 애플리케이션은 정상적인 흐름으로 진행된다는 것이다. 위는 재시도를 통해 예외를 복구하는 코드이다. 이 예제는 네트워크가 환경이 좋지 않아서 서버에 접속이 안되는 상황의 시스템에 적용하면 효율 적이다. 예외가 발생하면 그 예외를 잡아서 일정 시간만큼 대기하고 다시 재시도를 반복한다. 그리고 최대 재시도 횟수를 넘기면 예외를 발생시킨다. 재시도를 통해 정상적인 흐름을 타게 한다거나, 예외가 발생하면 이를 미리 예측하여 다른 흐름으로 유도시키도록 구현하면 비록 예외가 발생하였어도 정상적으로 작업을 종료할 수 있을 것이다.

예외처리 회피

public void add() throws SQLException {
    ... // 구현 로직
}

• 간단해 보이지만 아주 신중해야하는 로직이다. 예외가 발생하면 throws를 통해 호출한쪽으로 예외를 던지고 그 처리를 회피하는 것이다. 하지만 무책임하게 던지는 것은 위험하다. 호출한 쪽에서 다시 예외를 받아 처리하도록 하거나, 해당 메소드에서 이 예외를 던지는 것이 최선의 방법이라는 확신이 있을 때만 사용해야 한다.

예외전환

catch(SQLException e) {
   ...
   throw DuplicateUserIdException();
}

• 예외 전환은 위처럼 예외를 잡아서 다른 예외를 던지는 것이다. 호출한 쪽에서 예외를 받아서 처리할 때 좀 더 명확하게 인지할 수 있도록 돕기 위한 방법이다. 어떤 예외인지 분명해야 처리가 수월해지기 때문이다. 예를 들어 Checked Exception 중 복구가 불가능한 예외가 잡혔다면 이를 Unchecked Exception으로 전환하여서 다른 계층에서 일일이 예외를 선언할 필요가 없도록 할 수도 있다.

결론

• 가장 크게 느낀 것 중 하나는 “시스템은 화려한 기능보다도 보안이 중요하다.”는 것이었다. 고객을 만족시키기 위해서는 요구사항이 잘 작동하는 것 물론 중요하지만, 되지 말아야 할 기능이 작동한다거나 보이지 말아야 할 정보가 보인다는 것이 얼마나 위험한 것인지 알게 되었다. 따라서 신뢰를 줄 수 있는 개발자로 성장하기 위해서는 예외처리를 이해하고 효율적으로 적용할 수 있는 능력을 꼭 갖춰야 한다고 생각한다.