7) 자바 예외 (Exception) , 체크예외, 언체크예외

자바 예외 이해

 

예외 계층

 

스프링이 제공하는 예외 추상화를 이해하기 위해서는 먼저 자바 기본 예외에 대한 이해가 필요하다.

 

예외는 자바 언어의 기본 문법에 들어가기 때문에 대부분 아는 내용일 것이다.

 

예외의 기본 내용을 간단히 복습하고, 실무에 필요한 체크 예외와 언체크 예외의 차이와 활용 방안에 대해서도 알아보자.

 

예외 계층 그림

Object : 예외도 객체이다. 모든 객체의 최상위 부모는 Object 이므로 예외의 최상위 부모도 Object 이다.

 

Throwable : 최상위 예외이다. 하위에 Exception 과 Error 가 있다.

(Error도 언체크)

Error

메모리 부족이나 심각한 시스템 오류와 같이 애플리케이션에서 복구 불가능한 시스템 예외이다.

 

애플리케이션 개발자는 이 예외를 잡으려고 해서는 안된다.

 

상위 예외를 catch 로 잡으면 그 하위 예외까지 함께 잡는다.

( catch로 Exception을 잡으면 Exception을 상속한 모든 Exception들이 거기에서 잡히는것처럼)

 

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.

(컴파일러가 체크한다는것은 Connection.rollback()과 같은 메소드를 사용할때 exception처리를 하지않는다면 인텔리제이가 빨간줄을 그어서 처리하라고 알려주는 그런것들)

다음과 같이 SQLException(체크예외)를 던진다고 선언(throws)하지않아서 발생하는 컴파일러 오류

 

단 RuntimeException 은 예외로 한다. ( RuntimeException은 언체크예외이고, RuntimeException를 상속하는 Exception들은 언체크 예외이다.)

 

RuntimeException : 언체크 예외, 런타임 예외

컴파일러가 체크 하지 않는 언체크 예외이다.

 

RuntimeException과 그 자식 예외는 모두 언체크 예외이다.

 

RuntimeException의 이름을 따라서 RuntimeException과 그 하위 언체크 예외를 런타임 예외라고 많이 부른다.

 

여기서도 앞으로는 런타임 예외로 종종 부르겠다

 

 

예외 기본 규칙

예외는 폭탄 돌리기와 같다. 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.

 

예외에 대해서는 2가지 기본 규칙을 기억하자

1. 예외는 잡아서 처리하거나 던져야 한다.

 

2. 예외를 잡거나 던질 때 지정한 예외뿐만 아니라 그 예외의 자식들도 함께 처리된다.

 

예를 들어서

Exception 을 catch 로 잡으면 그 하위 예외들도 모두 잡을 수 있다.

 

예를 들어서

Exception 을 throws 로 던지면 그 하위 예외들도 모두 던질 수 있다.

 

 

 

참고: 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

(https://keeeeeepgoing.tistory.com/213)

(예전에 배웠던 was에 예외가 전달되면 was가 해당 예외에 맞는 에러페이지 객체를 찾고 그 에러페이지 객체내부의 URL를 내부 호출하여 basicErrorController가 에러를 처리하는 내용) 

 

 

다음으로 체크 예외와 언체크 예외의 차이에 대해서 코드로 알아보자.

 

 

체크 예외 기본 이해

 

Exception과 그 하위 예외는 모두 컴파일러가 체크하는 체크 예외이다.

 

단 RuntimeException 은 예외로 한다.

 

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

(try catch로 잡던지 throws를 이용해서 밖으로 던지도록 선언해야한다. throw로 던지려면 throws를 이용해서 던진다고 선언해줘야함.)

 

 

체크 예외 전체 코드

@Slf4j
public class CheckedTest {

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

    @Test
    void checked_throw() {
        Service service = new Service();
//        service.callThrow(); // callThrow()에서 예외를 던지니까 이 메소드를 호출한 checked_throw()에서도 예외를 처리할것인지 던질것인지 선택해야한다.
        //테스트에서는 예외를 던져버리면 테스트가 실패하므로 Assertions.assertThatThrownBy() 메소드를 이용해서 해당 로직실행시 예외가 나오는지 테스트한다.
        Assertions.assertThatThrownBy(() -> service.callThrow())
            .isInstanceOf(MyCheckedException.class);
    }

    /**
     * Exception을 상속받은 예외는 체크 예외가 된다.
     */
    static class MyCheckedException extends Exception {

        public MyCheckedException(String message) { //Exception의 생성자를 상속받아 사용할 수 있다.
            super(message);
        }
    }

    /**
     * Checked 예외는
     * 예외를 잡아서 처리하거나, 던지거나 둘중 하나를 필수로 선택해야한다. (그렇지 않으면  컴파일러가 체크해서 오류를 나타내준다.)
     */
    static class Service { // Repository에서 올라오는 예외를 처리하는 에시를 만들기 위한 Service
        Repository repository = new Repository();
        /**
         * 예외를 잡아서 처리하는 코드
         */
        public void callCatch() {
            try {
                repository.call(); // Repository의 call() 메소드는 MyCheckedException이라는 예외를 던지도록 선언되어있다.
            } catch (MyCheckedException e) {
                //예외 처리 로직
                log.info("예외 처리,message = {}", e.getMessage(), e); // exception은 로그 찍을때 {}필요없이 파라미터로 넣어주면 된다.
            }
            //그러므로 그 메소드를 호출하는 callCatch()메소드도 해당 예외를 catch해서 처리하거나 던지도록 선언해줘야한다.
        }

        /**
         * 체크예외를 밖으로 던지는 코드
         * 체크 예외는 예외를 잡지않고 밖으로 던지려면 메소드에 throws를 이용해서 예외를 필수로 선언해줘야한다.
         * @throws MyCheckedException
         */
        public void callThrow() throws MyCheckedException {
            repository.call();
        }


    }

    static class Repository {
        public void call() throws MyCheckedException { // 여기서 예외를 처리하지않고 이 메소드를 호출한곳으로 예외를 던진다. throw로 예외를 던지려면
            // throws를 이용해서 예외를 던지는것을 선언해야한다.
            throw new MyCheckedException("ex"); //예외를 발생시킨다.
        }

    }

}

 

Exception을 상속받은 예외는 체크 예외가 된다.

/**
 * Exception을 상속받은 예외는 체크 예외가 된다.
 */
static class MyCheckedException extends Exception {

    public MyCheckedException(String message) { //Exception의 생성자를 상속받아 사용할 수 있다.
        super(message);
    }
}

MyCheckedException 는 Exception 을 상속받았다.

 

Exception 을 상속받으면 체크 예외가 된다.

 

참고로 RuntimeException 을 상속받으면 언체크 예외가 된다.

 

이런 규칙은 자바 언어에서 문법으로 정한 것이다.

 

예외가 제공하는 여러가지 기본 기능이 있는데, 그 중에 오류 메시지를 보관하는 기능도 있다.

 

예제에서 보는 것 처럼 생성자를 통해서 해당 기능을 그대로 사용하면 편리하다.

 

 

 

먼저 예외를 잡아서 처리하는 코드를 실행해보자.

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

service.callCatch() 에서 예외를 처리했기 때문에 테스트 메서드까지 예외가 올라오지 않는다.

 

실행 순서를 분석해보자

1. test --> service.callCatch() -->  repository.call() [예외 발생, 던짐]

 

(test의 checked_catch() 메소드에서 service.callCatch()를 호출하고, service.callCatch()에서  repository.call()를 호출했는데  repository.call()안에서 예외가 발생하고, 거기서 예외를 밖으로 던졌다.)

 

2. test <-- service.callCatch() [예외 처리] <--  repository.call() 

(repository.call()에서 던져진 예외는 repository.call()를 호출한  service.callCatch()로 넘어오게되고  service.callCatch()에서 try catch()를 이용해서 예외를 처리한다.)

 

3. test [정상 흐름] <--  service.callCatch() <--  repository.call()

service.callCatch()에서 try catch()를 이용해서 예외를 처리했기 때문에 정상응답흐름으로 바뀌었다.

그래서 test의 checked_catch()에는 아무 예외도 전달되지않는다.)

 

 

Repository.call() 에서 MyUncheckedException 예외가 발생하고,

그 예외를 Service.callCatch() 에서 잡는 것을 확인할 수 있다.

(아래 코드는 service.callCatch()에서 예외를 잡는 catch()부분)

catch (MyCheckedException e) {
    //예외 처리 로직
    log.info("예외 처리,message = {}", e.getMessage(), e); // exception은 로그 찍을때 {}필요없이 파라미터로 넣어주면 된다.
}

로그 결과

실행 결과 로그를 보면 첫줄은 우리가 남긴 로그가 그대로 남는 것을 확인할 수 있다.

 

그런데 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); 여기서 마지막에 있는 e 부분이다

 

 

체크 예외를 잡아서 처리하는 코드

try {
    repository.call(); // Repository의 call() 메소드는 MyCheckedException이라는 예외를 던지도록 선언되어있다.
} catch (MyCheckedException e) {
    //예외 처리 로직
    log.info("예외 처리,message = {}", e.getMessage(), e); // exception은 로그 찍을때 {}필요없이 파라미터로 넣어주면 된다.
}

체크 예외를 잡아서 처리하려면 catch(..) 를 사용해서 예외를 잡으면 된다.

여기서는 MyCheckedException 예외를 잡아서 처리한다.

 

catch 에 MyCheckedException 의 상위 타입인 Exception 을 적어주어도 MyCheckedException 을 잡을 수 있다.

 

catch 에 예외를 지정하면 해당 예외와 그 하위 타입 예외를 모두 잡아준다.

 

물론 정확하게 MyCheckedException 만 잡고 싶다면 catch 에 MyCheckedException 을 적어주어야 한다.

 

 

 

이번에는 예외를 처리하지 않고, 밖으로 던지는 코드를 살펴보자

    @Test
    void checked_throw() {
        Service service = new Service();
//        service.callThrow(); // callThrow()에서 예외를 던지니까 이 메소드를 호출한 checked_throw()에서도 예외를 처리할것인지 던질것인지 선택해야한다.
        //테스트에서는 예외를 던져버리면 테스트가 실패하므로 Assertions.assertThatThrownBy() 메소드를 이용해서 해당 로직실행시 예외가 나오는지 테스트한다.
        Assertions.assertThatThrownBy(() -> service.callThrow())
            .isInstanceOf(MyCheckedException.class);
    }

service.callThrow() 에서 예외를 처리하지 않고, 밖으로 던졌기 때문에 예외가 테스트 메서드까지 올라온다.

 

테스트에서는 기대한 것 처럼 MyCheckedException 예외가 던져지면 성공으로 처리한다.

 

실행 순서를 분석해보자

1. test --> service.callThrow() -->  repository.call() [예외 발생, 던짐]

repository.call()에서 예외가 발생하고 던져지는것까지는 동일

2. test <-- service.callThrow() [예외 던짐] <--  repository.call()

repository.call()을 호출한 service.callThrow()에 예외가 올라온다.

3. test [예외 도착] <--  service.callThrow() <--  repository.call()

service.callThrow()에 올라온 예외를 다시 던지게 되면 service.callThrow()를 호출한 테스트 메소드로 예외가 올라온다.

 

 

체크 예외를 밖으로 던지는 코드

public void callThrow() throws MyCheckedException {
    repository.call();
}

체크 예외를 처리할 수 없을 때는 method() throws 예외 을 사용해서 밖으로 던질 예외를 필수로 지정해주어야 한다.

여기서는 MyCheckedException 을 밖으로 던지도록 지정해주었다.

(메소드 내부를 진행하면서 발생할 체크예외에 대해 throws 선언해줘야한다. 혹은 그 체크예외의 상위예외로 선언해주면된다.)

 

체크 예외를 밖으로 던지지 않으면 컴파일 오류 발생

public void callThrow() {
    repository.call();
}

throws를 지정하지 않으면 컴파일 오류가 발생한다.

 

(Unhandled exception: hello.jdbc.exception.basic.CheckedTest.MyCheckedException)

 

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

public void callThrow() throws Exception {
    repository.call();
}

throws 에 MyCheckedException 의 상위 타입인 Exception 을 적어주어도 MyCheckedException 을 던질 수 있다.

 

throws 에 지정한 타입과 그 하위 타입 예외를 밖으로 던진다.

 

물론 정확하게 MyCheckedException 만 밖으로 던지고 싶다면 throws 에 MyCheckedException 을 적어주어야 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.

 

 

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 있는데

이 부분은 뒤에서 설명하겠다.

 

 

---

 

언체크 예외 기본 이해

 

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 throws 를 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 throws 를 생략할 수 있다.

 

 

언체크 예외 전체 코드

@Slf4j
public class UncheckedTest {

    @Test
    void unchecked_catch() {
        Service service = new Service();
        service.callCatch(); // Service에서 예외를 처리해주므로 테스트메소드에는 예외가 전달되지않아 정상흐름이 되고, 테스트 성공
    }

    @Test
    void unchecked_throw() {
        Service service = new Service();

        Assertions.assertThatThrownBy(() -> service.callThrow()) //테스트 메소드까지 예외가 잘올라오는지 확인
            .isInstanceOf(MyUncheckedException.class);
    }

    /**
     * RuntimeException을 상속받은 예외는 Unchecked Exception이 된다.
     */
    static class MyUncheckedException extends RuntimeException {

        public MyUncheckedException(String message) { // RuntimeException의 생성자를 상속받아 사용한다.
            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 처리하면 된다.
         * try catch로 잡지않았을때 throws를 적지않아도, 알아서 밖으로 예외가 던져진다.
         */
        public void callCatch() { //이 메소드는 예외를 잡아서 처리해본다.
            try {
                repository.call();
            } catch (MyUncheckedException e) {
                //예외처리 로직
                log.info("예외 처리,message = {}", e.getMessage(), e);
            }
        }

        /**
         * 예외를 잡지않아도 된다. 자연스럽게 메소드를 호출했던곳으로 던진다. ( 밖으로 던진다)
         */
        public void callThrow() { // throws 생략가능
            repository.call();
        }
    }

    static class Repository {


        public void call() { // 언체크 예외를 던질때는 메소드에 throws를 이용해서 예외를 던지는것을 선언할 필요가 없다. (생략가능)
            throw new MyUncheckedException("ex");
        }

    }

}

 

언체크 예외를 잡아서 처리하는 코드

try {
    repository.call();
} catch (MyUncheckedException e) {
    //예외처리 로직
    log.info("예외 처리,message = {}", e.getMessage(), e);
}

언체크 예외도 필요한 경우 이렇게 잡아서 처리할 수 있다.

 

언체크 예외를 밖으로 던지는 코드 (throws 생략 가능)

/**
 * 예외를 잡지않아도 된다. 자연스럽게 메소드를 호출했던곳으로 던진다. ( 밖으로 던진다)
 */
public void callThrow() { // throws 생략가능
    repository.call();
}

언체크 예외는 체크 예외와 다르게 throws 예외를 선언하지 않아도 된다.

 

말 그대로 컴파일러가 이런 부분을 체크하지 않기 때문에 언체크 예외이다.

 

언체크 예외를 밖으로 던지는 코드 ( throws 생략안하고 적어도됨)

public void callThrow() throws MyUncheckedException{ 
    repository.call();
}

참고로 언체크 예외도 throws 예외 를 선언해도 된다.

 

물론 생략할 수 있다.

 

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.)

 

 

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 예외 를 선언해야 하지만,

 

언체크 예외는 이 부분을 생략할 수 있다.

 

이후에 설명하겠지만,

신경쓰고 싶지 않은 예외의 의존관계를 참조하지 않아도 되는 장점이 있다.

 

단점:

언체크 예외는 개발자가 실수로 예외를 누락할 수 있다. 반면에 체크 예외는 컴파일러를 통해 예외 누락을 잡아준다.

 

 

정리

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.