[SpringDB1] 자바 예외 이해

July 14, 2022 5 분 소요

예외 계층

Object: 예외도 객체이기 때문에 최상위 부모도 Object이다.
Throwable: 최상위 예외이다. 하위에 Exception과 Error가 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 잡힌다.
- 따라서, 애플리케이션 로직에서는 Throwable 예외도 잡으면 안되는데, 앞서 얘기한 Error 예외도 함께 잡을 수 있기 때문이다.
- 이런 이유로 애플리케이션 로직은 Exception부터 필요한 예외로 생각하고 잡으면 된다.
- 참고로 Error도 언체크 예외이다.
Exception: 체크 예외
- 애플리케이션 로직에서 사용할 수 있는 실질적인 최상위 예외이다.
- Exception과 그 하위 예외는 모두 컴파일러가 체크하는 체크 예외이다.
- 단, RuntimeException은 예외이다.
RuntimeException: 언체크 예외, 런타임 예외
- 컴파일러가 체크하지 않는 언체크 예외이다.
- RuntimeException과 그 자식 예외는 모두 언체크 예외이다.
  - RuntimeException과 그 하위 예외를 런타임 예외라고 부른다.

예외 기본 규칙

예외는 잡아서 처리하거나, 처리할 수 없으면 밖으로 던져야한다.

예외 처리

5번에서 예외를 처리하면 이후에는 애플리케이션 로직이 정상 흐름으로 동작한다.

예외 던짐

예외를 처리하지 못하면 호출한 곳으로 예외를 계속 던지게 된다.

2가지 기본 규칙

1.예외는 잡아서 처리하거나 던져야 한다.
2.예외를 잡거나 던질 때 지정한 예외뿐만 아니라 그 예외의 자식들도 함께 처리된다.
- 예를 들어 Exception을 catch로 잡으면 그 하위 예외들도 모두 잡을 수 있다.
- 예를 들어 Exception을 throws로 던지면 그 하위 예외들도 모두 던질 수 있다.

예외를 처리하지 못하고 계속 던지면?

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 개발자가 지정한 오류 페이지를 사용자에게 보여준다.

체크 예외 기본 이해

Exception과 그 하위 예외는 모두 컴파일러가 체크하는 체크 예외이다.
- RuntimeException은 제외
체크 예외는 잡아서 처리하거나, 밖으로 던지도록 선언해야 한다. 그렇지 않으면 컴파일 오류가 발생한다.

쳬크 예외 예제

@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(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 둘중 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.getMassage(), 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");
        }
    }
}

MyCheckedException은 Exception을 상속받았기 때문에 체크 예외가 됐다.
참고로 RuntimeException을 상속받으면 언체크 예외가 된다. 이런 규칙은 자바 언어에서 문법으로 정한 것이다.
예외가 제공하는 여러가지 기본 기능중에 오류 메시지를 보관하는 기능도 있다.
- 예제에서 보는 것 처럼 생성자를 통해서 해당 기능을 그대로 사용하면 편리하다.

checked_catch

service.callCatch()에서 예외를 처리했기 때문에 테스트 메서드까지 예외가 올라오지 않는다.
체크 예외를 잡아서 처리하려면 catch(..) 를 사용해서 예외를 잡으면 된다.
여기서는 MyCheckedException 예외를 잡아서 처리한다.
catch에 MyCheckedException의 상위 타입인 Exception을 적어주어도 MyCheckedException을 잡을 수 있다.
catch에 예외를 지정하면 해당 예외와 그 하위 타입 예외를 모두 잡아준다.
정확하게 MyCheckedException만 잡고 싶다면 catch 에 MyCheckedException을 적어주어야 한다.

Catch 실행 순서

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()

checked_throw

service.callThrow()에서 예외를 처리하지 않고, 밖으로 던졌기 때문에 예외가 테스트 메서드까지 올라온다.
테스트에서는 기대한 것 처럼 MyCheckedException 예외가 던져지면 성공으로 처리한다.
체크 예외를 처리할 수 없을 때는 method() throws 예외를 사용해서 밖으로 던질 예외를 필수로 지정해주어야 한다. 여기서는 MyCheckedException을 밖으로 던지도록 지정해주었다.
throws에 MyCheckedException의 상위 타입인 Exception을 적어주어도 MyCheckedException을 던질 수 있다.
throws에 지정한 타입과 그 하위 타입 예외를 밖으로 던진다.
물론 정확하게 MyCheckedException만 밖으로 던지고 싶다면 throws에 MyCheckedException을 적어주어야 한다.

Throw 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()

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:xx)
    at 
hello.jdbc.exception.basic.CheckedTest$Service.callCatch(CheckedTest.java:xx)
    at hello.jdbc.exception.basic.CheckedTest.checked_catch(CheckedTest.java:xx)

실행 결과 첫 줄은 로그가 그대로 남는 것을 확인할 수 있다.
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); 이 코드에서 마지막에 e부분.

체크 예외의 장단점

체크 예외는 예외를 잡아서 처리할 수 없을 때, 예외를 밖으로 던지는 throws 예외를 필수로 선언해야 한다. 그렇지 않으면 컴파일 오류가 발생하고, 이것 때문에 장점과 단점이 동시에 존재한다.

장점: 개발자가 실수로 예외를 누락하지 않도록 컴파일러를 통해 문제를 잡아주는 훌륭한 안전 장치이다.
단점: 실제로는 개발자가 모든 체크 예외를 반드시 잡거나 던지도록 처리해야 하기 때문에, 크게 신경쓰고 싶지 않은 예외까지 모두 챙겨야 한다.

언체크 예외 기본 이해

RuntimeException과 그 하위 예외는 언체크 예외로 분류된다.
언체크 예외는 컴파일러가 예외를 체크하지 않는 예외다.
언체크 예외는 체크 예외와 기본적으로 동일하지만, 예외를 던지는 throws를 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 예제

@Slf4j
public class UncheckedTest {

    @Test
    void unchecked_catch() {
        Service service = new Service();
        service.callCatch();
    }

    @Test
    void unchecked_throw() {
        Service service = new Service();
        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 된다.
    * 예외를 잡지 않으면 자동으로 밖으로 던진다.
    */

    static class Service {
        
        Repository repository = new Repository();

        // 필요한 경우 예외를 잡아서 처리.
        public void callCatch() {
            try{
                repository.call();
            } catch(MyUncheckedException e) {
                // 예외 처리 로직
                log.info("예외 처리 message={}", e.getMassage(), 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 {
        public void call() {
            throw new MyUncheckedException("ex");
        }
    }
}

언체크 예외도 필요한 경우 잡아서 처리할 수 있다.
언체크 예외는 체크 예외와 다르게 throws 예외를 선언하지 않아도 된다.
- 말 그래도 컴파일러가 이런 부분을 체크하지 않기 때문에 언체크 예외이다.
언체크 예외도 throws 예외를 선언해도 된다.
언체크 예외는 주로 생략하지만, 중요한 예외의 경우 throws 예외를 선언해두면 해당 코드를 호출하는 개발자가 이런 예외가 발생한다는 점을 IDE를 통해 좀 더 편리하게 인지할 수 있다.

언체크 예외의 장단점

언체크 예외는 예외를 잡아서 처리할 수 없을 때, 예외를 밖으로 던지는 throws 예외를 생략할 수 있다.

장점: 신경쓰고 싶지 않은 언체크 예외를 무시할 수 있다. 체크 예외의 경우 처리할 수 없는 예외를 밖으로 던지려면 항상 throws 예외를 선언해야 했지만, 언체크 예외는 이 부분을 생략할 수 있다.
단점: 언체크 예외는 개발자가 실수로 예외를 누락할 수 있다. 반면에 체크 예외는 컴파일러를 통해 예외 누락을 잡아준다.

<출처 : 인프런 - 스프링 DB 1편 : 데이터 접근 핵심 원리(김영한)>

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