예외처리(Exception)

프로그램의 오류

프로그램은 실행중 어떠한 이유로 에러가 발생하곤 하는데, 실행시점에 따라 컴파일 에러와 런타임 에러로 나뉘게 된다.

컴파일 에러의 경우 프로그램이 컴파일 되는 시점에 타입 오류, 선언되지 않은 변수 등 실행 이전에 개발자가 발견할수 있다.

런타임 에러의 경우 컴파일 시점에 오류를 발견하지 못하고, 실행중에 어떤 원인으로 발생하게 된다.

자바에서는 런타임에 발생할 수 있는 프로그램 오류를 에러(error)와 예외(exception)로 구분할수 있다.

에러는 메모리 부족이나 스택오버플로우와 같이 복구할 수 없는 오류이고, 예외는 발생하더라도 수습하여 복구할 수 있는 오류이다.

에러는 발생하면 프로그램의 비정상적 종료를 막을 수 없지만 예외는 개발자가 코드를 미리 작성하여 대비할 수 있다

예외 종류

자바의 모든 예외는 Exception클래스를 상속받으며 크게 체크예외(CheckedException)와 언체크예외(Unchecked Exception)로 나뉩니다.

CheckedException

• 컴파일러가 예외처리를 확인하는 Exception 클래스들

• Exception 클래스의 하위 클래스 중 RuntimeException이 아닌 것

• 반드시 에러 처리를 해야하는 특징(try/catch or throw)을 가짐

UncheckedException

• 컴파일러가 에러처리를 확인하지 않는 RuntimeException 클래스들

• RuntimeException의 하위 클래스들

• 실행 중 (Runtime) 발생할 수 있는 예외

• 체크 예외와는 달리 에러 처리를 강제하지 않음

  • 개발자들에 의해 실수로 발생하는 것들로 에러 강제하지 않음

	CheckedException	UncheckedException
예외 처리 여부	반드시 예외 처리	명시적인 처리 강제하지 않음
예외 확인 시점	컴파일 단계	실행 단계
예외발생 시 트랜잭션 처리	roll-back 진행	roll-back 진행X
대표 예외	IOException, SQLException	NullPointException, IllegalArgumentException, IndexOutOfBoundException, SystemException

예외처리 전략

예외가 발생하면 프로그램의 장애가 발생하기 때문에 개발자가 예외에 대해 대비해줘야 한다.

try-catch 블록

try{
        //예외가 발생될만한 코드
    } catch (FileNotFoundException e){  //FileNotFoundException이 발생했다면

    } catch(IOException e) {            //IOException이 발생했다면

    } catch(Exception e){               //Exception이 발생했다면

    } finally {                         ///어떤 예외가 발생하던 말던 무조건 실행
}

• try 블록

  • 예외가 발생할 수 있는 코드를 감싸는 구문

• catch (예외종류) 블록

  • 예외의 종류 지정하고, 예외가 발생했을 때 실행될 코드 정의

  • 블록은 여러 개 사용할 수 있으며, 여러 종류의 예외를 다르게 처리가능

  • 맨 처음 catch 블록에서 잡히지 않는 예외라면 다음 catch의 예외 검사

• finally 블록

  • 예외발생 여부와 상관없이 공통으로 수행되어야할 코드

상속관계에 있는 예외에선 부모예외가 자식예외 다음(밑)에 존재해야함

• 부모예외가 먼저 존재한다면 자식 예외에는 존재할 수 없음

try{
       //예외가 발생될만한 코드
   } catch (FileNotFoundException e){  //FileNotFoundException이 발생했다면

   } catch(Exception e) {              //Exception이 발생했다면

   } catch(IOException e) {            // 부모예외가 무조건 발생하므로 해당 catch문은 실행안됌

   } finally {                         //어떤 예외가 발생하던 말던 무조건 실행
}

throw와 throws

throw : 프로그래머가 강제로 예외를 발생시키는 것

• Exception을 발생시킬 때 사용하는 키워드

    public void someMethod() {
    if (someCondition) {
        throw new SomeException("Something went wrong.");
    }
}

throws : 자신을 호출하는 메소드에 예외처리의 책임을 떠넘기는 것

    public class ExceptionExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            func1();
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e.getMessage());
        }
    }

    public static void func1() throws Exception {
        throw new Exception("예외 발생");
    }
}

• 메소드를 정의할 때 사용하며, 해당 메소드에서 발생할 수 있는 Exception을 명시적으로 정의 시 사용

• throws를 통해 잠재적으로 어떤 Exception이 발생될 수 있는지 알 수 있음

• 기본적으로 Checked Exception 전략

• throws 사용 시 호출한 메서드에서 반드시 try-catch구문으로 메서드 호출구문을 감싸줘야함

  • 감싸지 않을 경우, 예외처리하는 부분이 없어 오류처리를 하지 않게되는 것임

예외처리의 3가지 방법

예외복구 : 예외 상황을 파악하고 문제를 해결해 정상 상태로 돌려놓는 방법

• Exception 발생해도 어플리케이션 정상 동작

• 반복문을 이용해 일정 수만큼 재시도를 하여 예외 복구를 시도, 최대 재시도 횟수 넘길 경우 예외 발생 또는 다른 방법으로 문제해결 시도

• 네트워크 연결 등의 로직에서 유용

final int MAX_RETRY = 100;

public Object someMethod() {
    int maxRetry = MAX_RETRY;
    
    while(maxRetry > 0) {
        try {
            // ...
            return; // 성공시 바로 리턴
        } catch(Exception e) {
            // 예외 발생시 로그를 출력
        } finally {
            // 리소스 반납 및 정리 작업
        }
        
        --maxRetry; // 실패하면 1000번 반복
    }
    
    // 최대 재시도 횟수를 넘기면 직접 예외를 발생
    throw new RetryFailedException();
}

예외 처리 회피 : 예외 처리를 직접 담당하지 않고 호출한 쪽으로 던져 회피하는 방법 (throws)

• 호출한 쪽에서 예외를 처리하는 것이 바람직할때 사용하며, 추천되는 방법은 아님

• 해당 로직에서 예외가 발생했을 때 처리하지않고 회피하는 것이 최선의 방법일때만 사용

public void add() throws SQLException {
    try {
        // ... 생략
    } catch(SQLException e) {
    	e.printStackTrace(); // 로그만 출력하고
        throw e; // 다시 날림
}

예외 전환 : 예외 처리 회피와 비슷하게 메서드 밖으로 예외를 던지지만, 그냥 무작정 던지지 않고 적절한 예외로 필터링해서 넘기는 방법

• 조금 더 명확한 의미로 전달되기 위해 적합한 의미를 가진 예외로 변경해서 throws

• 예외 처리를 상위 클래스로 단순하게 퉁치기 위해 포장(wrap) 하는 방법을 뜻하기도 함

// 조금 더 명확한 예외 던짐
public void add(User user) throws DuplicateUserIdException, SQLException {
    try {
        // ...
    } catch(SQLException e) { // SQLException 예외가 발생하면
        if(e.getErrorCode() == MysqlErrorNumbers.ER_DUP_ENTRY) { // 그리고 정확히 어떠한 에러인걸 알았다면
            throw DuplicateUserIdException(); // 상위 클래스가 아닌 정확한 예외클래스를 던진다
        }
        else {
        	throw e;
        }
    }
}

// 예외 단순 포장
public void someMethod() throws EJBException {
    try {
        // ...
    }
    catch(NamingException | SQLExceptionne | RemoteException e) { // 상세한 예외가 들어와도
        throw new EJBException(e); // 상위 예외클래스로 퉁쳐서 포장해서 던진다
    }
}

예외처리와 성능

• 예외처리는 비용이 많이드는 작업으로 성능에 영향을 미친다.

  • 예외 발생할때 마다 스택 추적(stack trace) 정보를 생성하고 예외 핸들러를 찾는 과정을 거침 → 예외 발생, 처리 작업은 실행시간과 자원 소모

• 성능을 향상시키고 예외 처리의 부하를 줄이는 방법

  • 특정 예외에 대한 처리는 한 곳에서만 진행

  • catch 진행 시 적절한 처리 진행

    • 단순 로그찍고 다시 throw하는 쓸모없는 처리하지 않기

  • 디버깅용 로그를 남길 땐, 필요한 정보만 가독성있게 로그 남기기