[DB 접근 기술] 자바 예외 이해

스프링이 제공하는 예외 추상화를 알아보기 전에 자바의 기본 예외에 대해 간단히 설명한다.

예외 중 RuntimeException과 그 자손들을 언체크 예외(런타임 예외), 나머지 Exception의 자손들을 체크 예외라고 한다. 
체크 예외는 컴파일러가 체크하는 예외이며, 언체크 예외는 컴파일러가 체크하지 않는 예외이다. 

예외에 대해서는 2가지 기본 규칙이 존재한다.

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

예외를 처리하지 못하고 계속 던지면, 자바의 main() 쓰레드는 예외 로그를 출력하면서 시스템이 종료된다. 
WAS는 해당 예외를 받아서 처리하는데, 주로 개발자가 지정한 오류 페이지를 보여준다. WAS의 예외 처리는 아래 포스팅을 참고하자!

2022.04.06 - [Spring 기초] - 스프링 예외 처리와 오류 페이지

스프링 예외 처리와 오류 페이지

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체크 예외

RuntimeException의 자손을 제외한 Exception의 하위 예외들은 모두 컴파일러가 체크하는 체크 예외다. 체크 예외는 잡아서 처리하거나, 또는 밖으로 던지도록 선언해야 한다. 그렇지 않으면 컴파일 오류가 발생한다.

Exception을 상속받은 예외는 체크 예외가 된다.
static class MyCheckedException extends Exception {
 public MyCheckedException(String message) {
 super(message);
 }
}

아래는 예외를 처리하는 로직이다.

예외를 처리하는 로직
@Test
void checked_catch() {
 Service service = new Service();
 service.callCatch();
}

static class Service {
     Repository repository = new Repository();
     public void callCatch() {
     try {
     	repository.call(); // 체크 예외가 터진다.
     } catch (MyCheckedException e) {
     	//예외 처리 로직
     	log.info("예외 처리, message={}", e.getMessage(), e);
     }
 }

이번에는 예외를 처리하지 않고 밖으로 던지는 코드다.

@Test
void checked_throw() {
     Service service = new Service();
     assertThatThrownBy(() -> service.callThrow())
     .isInstanceOf(MyCheckedException.class);
}

public void callThrow() throws MyCheckedException {
 	repository.call(); // 예외 발생!
}

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

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언체크 예외

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. 

//throws를 생략할 수 있다.
public void callThrow() {
 repository.call(); 
}

static class Repository {
 public void call() {
 throw new MyUncheckedException("ex");
 }
 }

언체크 예외는 예외를 잡아서 처리할 수 없을 때, 예외를 밖으로 던지는 throws 예외 를 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 예외 를 선언해야 하지만, 언체크 예외는 이 부분을 생략할 수 있다. 
단점:  개발자가 실수로 예외를 누락할 수 있다. 반면 체크 예외는 컴파일러가 예외의 누락을 잡아준다.

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체크 예외의 활용

언제 체크, 언체크 예외를 사용할 지 알아보자

기본 원칙은 다음 2가지를 기억하자.
기본적으로 언체크(런타임) 예외를 사용하자.
체크 예외는 비즈니스 로직상 의도적으로 던지는 예외에만 사용하자.

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

위의 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 놓치는 것을 막아준다. 언체크 예외보다 안전하고 좋아보이는데 왜 언체크 예외를 기본으로 사용해야 할까?

그 이유는 위의 그림으로 설명이 가능하다. 
리포지토리는 DB에 접근해서 데이터를 저장하고 관리한다. 여기서는 SQLException 체크 예외를 던진다. 
NetworkClient 는 외부 네트워크에 접속해서 어떤 기능을 처리하는 객체이다. 여기서는 ConnectException 체크 예외를 던진다.

서비스는 리포지토리와 NetworkClient 를 둘다 호출한다. 따라서  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.

따라서 서비스는 컨트롤러로 예외를 던지나, 컨트롤러도 두 예외를 처리할 방법이 없다. 웹 애플리케이션이라면 서블릿의 오류 페이지나, 또는 스프링 MVC가 제공하는 ControllerAdvice에서 이런 예외를 공통으로 처리한다. 따라서 컨트롤러에서도 예외를 던진다.

이렇게 예외를 던지는 부분을 코드에 선언하게되면, 서비스와 컨트롤러의 코드가 java.sql.SQLException을 의존하기 때문에 문제가 된다. 향후 리포지토리를 JDBC 기술이 아닌 다른 기술로 변경한다면, 그래서 SQLException 이 아니라 예를 들어서 JPAException 으로 예외가 변경된다면 모든 서비스, 컨트롤러의 코드를 JPAException 에 의존하도록 수정해야 한다.

OCP, DI를 통해 클라이언트 코드의 변경 없이 대상 구현체를 변경할 수 있다는 장점이 체크 예외 때문에 발목을 잡게 된다.

그렇다고 조상 타입인 Exception을 던져서 하위 타입의 예외를 뭉뚱그리는 것은 좋지 않다. 다른 체크 예외를 체크할 수 있는 기능이 무효화 되고, 중요한 체크 예외를 다 놓치게 된다. 중간에 중요한 체크 예외가 발생해도 컴파일러는 Exception 을 던지기 때문에 문법에 맞다고 판단해서 컴파일 오류가 발생하지 않는다. 

이는 체크 예외를 의도한 대로 사용하는 것이 아니다.

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언체크 예외의 활용

이번에는 런타임 예외를 사용해보자

SQLException 을 런타임 예외인 RuntimeSQLException 으로 변환했다. ConnectException 대신에 RuntimeConnectException 을 사용하도록 바꾸었다.
런타임 예외이기 때문에 서비스, 컨트롤러는 해당 예외들을 처리할 수 없다면 별도의 선언 없이 그냥 두면 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.

추가로 런타임 예외는 놓칠 수 있기 때문에 문서화가 중요하다. 또는 코드에 throws 런타임예외 을 남겨서 중요한 예외를 인지할 수 있게 해준다. 

Spring JdbcTemplate
/**
 * Issue a single SQL execute, typically a DDL statement.
 * @param sql static SQL to execute
 * @throws DataAccessException if there is any problem
 */
void execute(String sql) throws DataAccessException;

문서화 + 코드에도 명시