예외 처리 1 - 이론
#Java
정리
예외 처리를 왜 해야할까?
사용자의 입력을 받고, 입력 받은 문자를 외부 서버에 전송하는 프로그램을 생각해보자.
- NetworkClient : 외부 서버와 연결하고, 데이터를 전송하고, 연결을 종료하는 기능을 제공한다.
- NetworkService :
NetworkClient를 사용해서 데이터를 전송한다.NetworkClient를 사용하려면 연결, 전송, 연결 종료와 같은 복잡한 흐름을 제어해야 하는데, 이런 부분을NetworkService가 담당한다.
Main을 통해 사용자의 입력을 받으면 사용자의 입력을NetworkService에 전달한다.NetworkService는NetworkClient를 사용해서 외부 서버에 연결하고, 데이터를 전송하고, 전송이 완료되면 연결을 종료한다.
NetworkClient 사용법
connect()를 먼저 호출해서 서버와 연결한다.send(data)로 연결된 서버에 메시지를 전송한다.disconnect()로 연결을 해제한다.
하지만 항상 3가지 과정이 올바르게 동작한다고 보장할 수 없다.
NetworkClient 사용시 주의 사항
connect()가 실패한 경우send()를 호출하면 안 된다.- 사용 후에는 반드시
disconnect()를 호출해서 연결을 해제해야 한다.connect(),send()호출에 오류가 있어도disconnect()는 반드시 호출해야 한다.
오류 상황
- 외부 서버와 연결에 실패한다. (네트워크 오류 등등)
- 데이터 전송에 문제가 발생한다.
외부 서버와 통신할 때 두 가지 오류 상황이 발생할 수 있다고 해보자.
client.connect();
client.send(data);
client.disconnect();
연결이 실패하면 데이터를 전송하지 않아야 하는데, 여기서는 데이터를 전송한다.
if문으로 오류 검사
String connectResult = client.connect();
if (isError(connectResult)) {
System.out.println("[네트워크 오류 발생] 오류 코드: " + connectResult);
return;
}
String sendResult = client.send(data);
if (isError(sendResult)) {
System.out.println("[네트워크 오류 발생] 오류 코드: " + sendResult);
return;
}
client.disconnect();
}
오류가 발생한 경우 프로그램이 더 이상 진행되지 않도록 return을 사용해서 중지한다. 따라서 연결에 실패하면 데이터를 전송하는 문제가 해결된다.
하지만 다음 문제가 해결되지 않았다.
- 사용 후에는 반드시
disconnect()를 호출해서 연결을 해제해야 한다. 해결 안됨connect(),send()호출에 오류가 있어도disconnect()는 반드시 호출해야 한다.
disconnect()를 반드시 호출하도록 수정
String connectResult = client.connect();
if (isError(connectResult)) {
System.out.println("[네트워크 오류 발생] 오류 코드: " + connectResult);
} else {
String sendResult = client.send(data);
if (isError(sendResult)) {
System.out.println("[네트워크 오류 발생] 오류 코드: " + sendResult);
}
}
client.disconnect();
예외 검증 및 처리 로직까지 들어갔지만, 정상 흐름과 예외 흐름이 전혀 분리되어 있지 않아 코드를 이해하기가 어렵다.
이런 문제를 해결하기 위해 바로 예외 처리 메커니즘이 존재한다. 예외 처리를 사용하면 정상 흐름과 예외 흐름을 명확하게 분리할 수 있다.
예외 계층
자바는 기본형을 제외하면 모두 객체이다. 자바는 예외를 다루기 위한 예외 처리용 객체를 제공한다.
- Object : 자바에서 기본형을 제외한 모든 것은 객체다. 예외도 객체이다. 모든 객체의 최상위 부모는
Object이므로 예외의 최상위 부모도Object이다. - Throwable : 최상위 예외이다. 하위에
Exception과Error가 있다. - Error : 메모리 부족이나 심각한 시스템 오류와 같이 애플리케이션에서 복구가 불가능한 시스템 예외이다. 애플리케이션 개발자는 이 예외를 잡으려고 해서는 안 된다.
- Exception : 체크 예외
- 애플리케이션 로직에서 사용할 수 있는 실질적인 최상위 예외이다.
Exception과 그 하위 예외는 모두 컴파일러가 체크하는 체크 예외이다. 단RuntimeException은 예외로 한다.
- RuntimeException : 언체크 예외, 런타임 예외
- 컴파일러가 체크하지 않는 언체크 예외이다.
RuntimeException과 그 자식 예외는 모두 언체크 예외이다.RuntimeException의 이름을 따라서RuntimeException과 그 하위 언체크 예외를 런타임 예외라고 많이 부른다.
체크 예외 vs 언체크 예외(런타임 예외)
- 체크 예외는 발생한 예외를 개발자가 명시적으로 처리해야 한다. 그렇지 않으면 컴파일 오류가 발생한다.
- 언체크 예외는 개발자가 발생한 예외를 명시적으로 처리하지 않아도 된다.
예외 처리 기본 규칙
예외는 폭탄 돌리기와 같다. 예외가 발생하면 잡아서 처리하거나, 처리할 수 없으면 밖으로 던져야 한다.
예외 던짐
예외를 처리하지 못하면 자신을 호출한 곳으로 예외를 던져야 한다.
예외에 대해서는 2가지 기본 규칙을 기억하자.
- 예외는 잡아서 처리하거나 밖으로 던져야 한다.
- 예외를 잡거나 던질 때 지정한 예외뿐만 아니라 그 예외의 자식들도 함께 처리할 수 있다.
- 예를 들어서
Exception을catch로 잡으면 그 하위 예외들도 모두 잡을 수 있다. - 예를 들어서
Exception을throws로 던지면 그 하위 예외들도 모두 던질 수 있다.
- 예를 들어서
참고: 예외를 처리하지 못하고 계속 던지면 어떻게 될까?
- 자바
main()밖으로 예외를 던지면 예외 로그를 출력하면서 시스템이 종료된다.
체크 예외
Exception과 그 하위 예외는 모두 컴파일러가 체크하는 체크 예외이다. 단RuntimeException은 예외로 한다.- 체크 예외는 잡아서 처리하거나, 또는 밖으로 던지도록 선언해야 한다. 그렇지 않으면 컴파일 오류가 발생한다.
예외 클래스 생성
public class MyCheckedException extends Exception {
public MyCheckedException(String message) {
super(message);
}
}
- 예외가 제공하는 기본 기능이 있는데, 그 중에 오류 메시지를 보관하는 기능도 있다. 예제에서 보는 것처럼 생성자를 통해서 해당 기능을 그대로 사용하면 편리하다.
super(message)로 전달한 메시지는Throwable에 있는detailMessage에 보관된다.getMessage()를 통해 조회할 수 있다.
- 예외 클래스를 만들려면 예외를 상속받으면 된다.
Exception을 상속받은 예외는 체크 예외가 된다. (RuntimeException은 예외)
예외 던지기
public class Client {
public void call() throws MyCheckedException {
throw new MyCheckedException("ex");
}
}
throw예외라고 하면 새로운 예외를 발생시킬 수 있다. 예외도 객체이기 때문에 객체를 먼저new로 생성하고 예외를 발생시켜야 한다.throws예외는 발생시킨 예외를 메서드 밖으로 던질 때 사용하는 키워드이다.throw,throws의 차이에 주의하자.
public class Service {
Client client = new Client();
/**
* 예외를 잡아서 처리하는 코드
*/
public void callCatch() {
try {
client.call();
} catch (MyCheckedException e) {
// 예외 처리 로직
System.out.println("예외 처리, message=" + e.getMessage());
}
System.out.println("정상 흐름");
}
/**
* 체크 예외를 밖으로 던지는 코드
* 체크 예외는 예외를 잡지 않고 밖으로 던지려면 throws 예외를 메서드에 필수로 선언해야 한다.
*/
public void callThrow() throws MyCheckedException {
client.call();
}
}
- 체크 예외는 잡아서 처리하거나, 밖으로 던지거나 둘 중 하나를 해야 한다.
- 잡아서 처리하는 경우 try - catch문을 사용하자
- 예외를 잡지 않고 밖으로 던지려면 throws 예외를 메서드에 필수로 선언해야 한다.
callCatch()를 통해 예외를 Service Layer에서 잡았다고 치면 아래와 같은 구조가 된다.
catch로 예외를 잡아서 처리하고 나면 코드가catch블럭의 다음 라인으로 넘어가서 정상 흐름으로 작동한다.- 만약
try에서 잡은 예외가catch의 대상에 없으면 예외를 잡을 수 없다. 이때는 예외를 밖으로 던져야 한다.- 예를 들어서 MyCheckedException을 잡아야 하는데 RuntimeException을 잡는다면 컴파일 오류가 발생한다.
catch는 해당 타입과 그 하위 타입을 모두 잡을 수 있다.- 예외도 객체이기 때문에 다형성이 적용된다.
callThrow()를 통해 예외를 처리하지 않고 던졌다면 다음과 같은 구조가 된다.
- 예외가
main()메서드까지 올라오고, main()에서도 예외를 잡지 않는다면 예외가main()밖으로 던져진다 - 예외가
main()밖으로 던져지면 예외 정보와 스택 트레이스(Stack Trace)를 출력하고 프로그램이 종료된다.- 스택 트레이스 정보를 활용하면 예외가 어디서 발생했는지, 그리고 어떤 경로를 거쳐서 넘어왔는지 확인할 수 있다.
체크 예외를 처리할 수 없을 때는 throws 키워드를 사용해서, method() throws 예외와 같이 밖으로 던질 예외를 필수로 지정해주어야 한다. 체크 예외를 밖으로 던지지 않으면 컴파일 오류가 발생한다.
참고로 체크 예외를 밖으로 던지는 경우에도 해당 타입과 그 하위 타입을 모두 던질 수 있다.
public void callThrow() throws Exception {
client.call();
}
throws에 지정한 타입과 그 하위 타입 예외를 밖으로 던질 수 있다.- 깊은 곳에서
Exception으로 던지면, 그 위에서도Exception으로 던져야 한다.
체크 예외의 장단점
체크 예외는 예외를 잡아서 처리할 수 없을 때, 예외를 밖으로 던지는 throws 예외 를 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. 이를 통해 개발자는 어떤 체크 예외가 발생하는지 쉽게 파악할 수 있다.
- 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.
언체크 예외
RuntimeException과 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
throws를 선언하지 않고, 생략할 수 있다. 생략한 경우 자동으로 예외를 던진다.
체크 예외 VS 언체크 예외
- 체크 예외: 예외를 잡아서 처리하지 않으면 항상
throws키워드를 사용해서 던지는 예외를 선언해야 한다. - 언체크 예외: 예외를 잡아서 처리하지 않아도
throws키워드를 생략할 수 있다.
언체크 예외 클래스 생성
/**
* RuntimeException을 상속받은 예외는 언체크 예외가 된다.
*/
public class MyUncheckedException extends RuntimeException {
public MyUncheckedException(String message) {
super(message);
}
}
언체크 예외 발생
public class Client {
public void call() {
throw new MyUncheckedException("ex");
}
}
언체크 예외 다루기
public class Service {
Client client = new Client();
/**
* 필요한 경우 예외를 잡아서 처리하면 된다.
*/
public void callCatch() {
try {
client.call();
} catch (MyUncheckedException e) {
// 예외 처리 로직
System.out.println("예외 처리, message=" + e.getMessage());
}
System.out.println("정상 로직");
}
/**
* 예외를 잡지 않아도 된다. 자연스럽게 상위로 넘어간다.
* 체크 예외와 다르게 throws 예외 선언을 하지 않아도 된다.
*/
public void callThrow() {
client.call();
}
}
callCatch()- 언체크 예외도 필요한 경우 예외를 잡아서 처리할 수 있다.
callThrow()throws예외를 선언하지 않아도 된다. 물론 선언해도 된다.- 컴파일러가 이런 부분을 체크하지 않기 때문에 언체크 예외이다.
언체크 예외를 생략? 선언?
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. (단순히 인지할 수 있는 수준에서 도움이 된다)
언체크 예외의 장단점
언체크 예외는 예외를 잡아서 처리할 수 없을 때, 예외를 밖으로 던지는 throws 예외 를 생략할 수 있다. 이것 때문에 장점과 단점이 동시에 존재한다.
- 장점: 신경 쓰고 싶지 않은 언체크 예외를 무시할 수 있다. 체크 예외의 경우 처리할 수 없는 예외를 밖으로 던지려면 항상
throws예외를 선언해야 하지만, 언체크 예외는 이 부분을 생략할 수 있다. - 단점: 언체크 예외는 개발자가 실수로 예외를 누락할 수 있다. 반면에 체크 예외는 컴파일러를 통해 예외 누락을 잡아준다.
체크 예외와 언체크 예외의 차이는 예외를 처리할 수 없을 때 예외를 밖으로 던지는 부분에 있다.
이 부분을 필수로 선언해야 하는가, 생략할 수 있는가(자동으로 던져짐)의 차이다.
현대 개발에서는 대부분 체크 예외를 쓰지 않는다.
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