[강의메모] 스프링 DB 1편 - 데이터 접근 핵심 원리 - ch5. 스프링과 문제 해결

인프런 김영한님 스프링 DB 1편 - 데이터 접근 핵심 원리

강의 중 5장을 보고 핵심 내용을 정리했습니다.

예외 계층

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. (흔히 catch (Exception e)까지만 하는 이유)
- 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.
- Exception과 그 하위 예외는 모두 컴파일러가 체크하는 체크 예외이다. 단 RuntimeException 은 예외로 한다.
RuntimeException : 언체크 예외, 런타임 예외
- 컴파일러가 체크 하지 않는 언체크 예외이다. (이는 매우 중요한 작용을 한다. 의존관계 관련 )
- RuntimeException 과 그 자식 예외는 모두 언체크 예외이다.

예외 기본 규칙

예외는 폭탄 돌리기와 같다.

예외에 대한 2가지 기본 규칙을 기억하자! (잡거나 던지거나)

예외는 잡아서 처리하거나 던져야 한다.
예외를 잡거나 던질 때 지정한 예외뿐만 아니라 그 예외의 자식들도 함께 처리된다.
- 예를 들어서 Exception을 catch 로 잡으면 그 하위 예외들도 모두 잡을 수 있다.
- 예를 들어서 Exception을 throws 로 던지면 그 하위 예외들도 모두 던질 수 있다.

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.

체크 예외 기본 이해 (잡거나 던질 때 예외 선언해줘야 한다.)

Exception 과 그 하위 예외는 모두 컴파일러가 체크하는 체크 예외이다. (RuntimeException은 제외)

체크 예외는 잡아서 처리하거나, 또는 밖으로 던지도록 선언해야한다. 그렇지 않으면 컴파일 오류가 발생한다.

Exception을 상속받은 예외는 체크 예외가 된다.

Exception 을 상속받으면 체크 예외가 된다.

참고로 RuntimeException 을 상속받으면 언체크 예외가 된다. 이런 규칙은 자바 언어에서 문법으로 정한 것이다.

예외는 오류 메시지를 보관한다.

예외가 제공하는 여러가지 기본 기능이 있는데, 그 중에 오류 메시지를 보관하는 기능도 있다. super(message)

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 있는 e 부분이다.

체크 예외를 명시적으로 밖으로 던지지 않으면 컴파일 오류 발생

앞서 언급했듯이 체크 예외는 잡아서 처리하거나 던질 때 예외를 반드시 선언해야 한다고 했다.

따라서 throws 를 지정하지 않으면 컴파일 오류가 발생한다.

즉, 체크 예외의 경우 예외를 잡아서 처리하거나 또는 throws 를 지정해서 예외를 밖으로 던진다는 선언을 필수로 해주어야 한다.

체크 예외를 밖으로 던지는 경우에도 해당 타입과 그 하위 타입을 모두 던질 수 있다.

throws 에 지정한 타입과 그 하위 타입 예외를 밖으로 던진다.

(중요)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 있다. (명시적으로 throws를 써줘야 하기 때문에 해당 오류를 알고 있어야 한다.)

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.

참고로 언체크 예외도 throws 예외를 선언해도 된다.

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.)

(중요) 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.

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.

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. 더불어 신경 쓰고 싶지 않은 예외의 의존관계를 참조하지 않아도 되는 장점이 있다.
단점: 언체크 예외는 개발자가 실수로 예외를 누락할 수 있다.

언제 체크 예외 쓰고 언제 런타임 예외를 사용하는게 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.

(계좌 이체 실패 예외, 결제시 포인트 부족 예외, 로그인 ID, PW 불일치 예외 등..)

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.

이렇게 보면 체크 예외가 런타임 예외보다 더 안전하고 좋아보이는데,

왜 체크 예외를 기본으로 사용하는 것이 문제가 될까?

체크 예외 문제 - 상황 예시

복구 불가능한 예외

Service 입장에서 생각해보자

서비스는 리포지토리와 NetworkClient를 둘 다 호출한다.

따라서 두 곳에서 올라오는 체크 예외인 SQLException 과 ConnectException 을 처리해야 한다.

그런데 서비스는 이 둘을 처리할 방법을 모른다.

ConnectException 처럼 연결이 실패하거나,
SQLException 처럼 데이터베이스에서 발생하는 문제처럼 심각한 문제들은 대부분 애플리케이션 로직에서 처리할 방법이 없다.

의존 관계에 대한 문제

따라서 controller로 넘겨줘야 하는데 체크 예외이기에 throws 예외를 명시적으로 선언해야 한다.

상황 예시를 보면 2가지 문제가 있다는 걸 알 수 있다.

이에 대해 좀 더 자세히 살펴보자!

복구 불가능한 예외

대부분의 예외는 복구가 불가능하다. 일부 복구가 가능한 예외도 있지만 아주 적다.

SQLException 을 예를 들면 데이터베이스에 무언가 문제가 있어서 발생하는 예외이다.

SQL 문법에 문제가 있을 수도 있고, 데이터베이스 자체에 뭔가 문제가 발생했을 수도 있다.

데이터베이스 서버가 중간에 다운 되었을 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. (스프링의 ControllerAdvice를 사용하여 공통으로 처리)

의존 관계에 대한 문제

앞서 대부분의 예외는 복구 불가능한 예외라고 했다.

그런데 체크 예외이기 때문에 컨트롤러나 서비스 입장에서는 본인이 처리할 수 없어도 어쩔 수 없이 throws 를 통해 던지는 예외를 선언해야 한다.

throws SQLException, ConnectException 처럼 예외를 던지는 부분을 코드에 선언하게 되고,

java.sql.SQLException을 의존하는 문제가 생긴다.

즉, 서비스나 컨트롤러 입장에서는 본인이 처리할 수 도 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.

throws Exception의 문제 (안티패턴)

SQLException , ConnectException 같은 시스템 예외는

컨트롤러나 서비스에서는 대부분 복구가 불가능하고 처리할 수 없는 체크 예외이다.

따라서 다음과 같이 처리해주어야 한다.

void method() throws SQLException, ConnectException {..}

그런데 다음과 같이 최상위 예외인 Exception 을 던져도 문제를 해결할 수 있다.

void method() throws Exception {..}

이렇게 하면 Exception 은 물론이고 그 하위 타입인 SQLException , ConnectException 도 함께 던지게 된다.

코드가 깔끔해지는 것 같지만, Exception은 최상위 타입이므로 모든 체크 예외를 다 밖으로 던지는 문제가 발생한다.

결과적으로 체크 예외의 최상위 타입인 Exception을 던지게 되면 다른 체크 예외를 체크할 수 있는 기능이 무효화되고, 중요한 체크 예외를 다 놓치게 된다.

중간에 중요한 체크 예외가 발생해도 컴파일러는 Exception을 던지기 때문에 문법에 맞다고 판단해서 컴파일 오류가 발생하지 않는다.

이렇게 하면 모든 예외를 다 던지기 때문에 체크 예외를 의도한 대로 사용하는 것이 아니다.

따라서 꼭 필요한 경우가 아니면 이렇게 Exception 자체를 밖으로 던지는 것은 좋지 않은 방법이다.

정리

실무에서 발생하는 대부분의 예외들은 이런 복구가 불가능한 시스템 예외들이다.
문제는 이런 경우에 체크 예외를 사용하면 아래에서 올라온 복구 불가능한 예외를 서비스, 컨트롤러 같은 각각의 클래스가 모두 알고 있어야 한다. 그래서 불필요한 의존관계 문제가 발생하게 된다.

언체크 예외 활용

언체크 예외 활용 - 상황 예시

예외 전환

리포지토리에서 체크 예외인 SQLException이 발생하면 런타임 예외인 RuntimeSQLException으로 전환해서 예외를 던지도록 했다. NetworkClient 는 단순히 기존 체크 예외를 RuntimeConnectException 이라는 런타임 예외가 발생하도록 코드를 바꾸었다.

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 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.
런타임 예외는 놓칠 수 있기 때문에 문서화가 중요하다.

런타임 예외는 문서화!!

런타임 예외는 문서화를 잘해야 한다.

또는 코드에 throws 런타임예외을 남겨서 중요한 예외를 인지할 수 있게 해준다.

예외 포함과 스택 트레이스 ( 예외 전환할 때는 꼭! 기존 예외를 포함하자!)

예외를 전환할 때는 꼭! 기존 예외를 포함해야 한다.

그렇지 않으면 스택 트레이스를 확인할 때 심각한 문제가 발생한다.

예외를 포함하지 않으면 기존에 발생한 예외와 스택 트레이스를 확인할 수 없다.

이는 실제로 어떤 예외가 발생했던 건지 확인할 수 없는 심각한 문제가 발생한다.

public void call() { 
  try {
    runSQL();
  } catch (SQLException e) {
    throw new RuntimeSQLException(e); //기존 예외(e) 포함
  } 
}

따라서 예외 전환할 때는 꼭! 기존 예외를 포함하자!

참고자료 및 출처

https://www.inflearn.com/course/%EC%8A%A4%ED%94%84%EB%A7%81-db-1/dashboard

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