Java Exception

1. 자바에서 예외처리

예외는 프로그램의 주요 로직에서 비정상적인 일이 발생했을 때 작업을 지속할 수 있게 해주는 것을 말한다. 간단히 예를 들어보자.

    public int divide(int a, int b) {
        int result = a / b;
        return result;
    }

a, b 두 개의 인자를 받아 나눈 몫을 전달하는 간단한 함수이다. 그러나 여기서 b의 인자로 0을 넘겨주면 어떻게 될까?
0 으로 나누는 것은 수학적으로 불가능하다 이와 같이 비정상적인 상황에 JVM은 예외를 발생시킨다.

    public int divide(int a, int b) {
        if( b == 0 ) return 0; // 예외경우
        int result = a / b;
        return result;
    }

혹시 0으로 나누는 것과 같이 간단한 예외는 if문으로 위와같이 분기 처리 할 수 있다고 생각할지 모른다. 그럼 다음 예제를 확인해보자.

readFile {
    open the file; 
    determine its size;
    allocate that much memory;
    read the file into memory;
    close the file;
}

readFile은 파일을 열고, 파일 크기를 가져오고 메모리의 크기를 늘리고 메모리에 파일 정보를 할당하고 파일을 닫는 간단한 메서드로 구성되어있다. 여기서도 비정상적인 일이 발생할 경우는 굉장히 많다.

1. 파일을 찾을 수 없다면?
2. 만약 권한 때문에 파일을 열 수 없다면?
3. 파일 길이를 결정 할 수 없다면?
4. 메모리의 크기를 늘릴 수 없거나 메모리에 파일 정보를 할당 할 수 없다면?
5. 파일이 실행중이어서 닫을 수 없다면? 과 같이 비정상적인 일이 생길 여지는 아주 많다.

java는 예외가 생길 때 처리할 수 있는 방법이 크게 2가지가 있다.

1. 예외를 처리 한 다음에 리턴하는 것이다.

    void A() {
        B();
    }
   
    void B() {
        try {
            int b = 1 / 0; // 0으로 나눌 수 없어서 ArithmeticException 에러 발생
        } catch (ArithmeticException e) {
            // 에러 처리 후 정상 흐름 리턴     
        }
    }
   

   0으로 나누는 과정에서 ArithmeticException이 발생하지만 메서드 B에서 예외를 처리하여 정상흐름으로 되돌린 뒤 리턴한다.

2. 예외를 호출한 곳으로 던지는 것이다.
   

    void A() {
        B(); // 여기서 에러 발생!!
    }
   
    void B() throws ArithmeticException {
        int b = 1 / 0;
    // ArithmeticException 에러 발생한 것을 호출한 곳으로 던진
    }
   

   에러난 메서드 B를 호출한 메서드 A로 에러를 던지는 것이다. 그러면 A 메서드에서 다시 try catch를 걸어주거나 다시 throws로 던지면 된다.

2. Checked Exception UnChecked Exception

java는 에러 난 상황을 크게 오류(Error)와 예외(Exception)으로 구분한다. 예외(Exception)는 개발자가 처리 할 수 있는 에러이고 오류(Error)는 시스템에서 발생하여 개발자가 처리 할 수 없는 에러이다.
오류(Error)로 예를 들면 Out of memory가 있다. Jvm의 메모리가 부족한 경우 발생하는 에러는 개발자가 코드로 할 수 없는 부분이다. (그래서 Throwable 뒤의 동작은 자바가 보증하지 않는다.) 개발자가 처리할 수 있는 최상의 예외 클래스는 Exception 클래스이다

• java Exception은 크게 두 종류로 Checked Exception 과 UnChecked Exception 으로 나눌 수 있다. Exception의 자식클래스 중 RuntimeException과 그 자식클래스는 UnChecked Exception이고 나머지는 Checked Exception이다.
  Checked Exception은 명시적으로 throws를 작성해야 하는 것이고 UnChecked Exception은 throws를 생략 가능한 것이다.

• Checked Exception 과 UnChecked Exception 차이

	Checked Exception	UnChecked Exception
구분	Exception의 하위 클래스 중 RuntimeException을 제외한 모든 예외	RuntimeException 의 하위 예외
처리여부	throws 또는 try로 반드시 예외 처리 방법을 명시해야 한다.	try는 가능하고 throws는 생략 가능하다.
스프링 트랜잭션에서 처리	예외나도 커밋함	예외나면 롤백

Checked Exception과 Unchecked Exception은 언제 사용하면 좋을까?

public class UserController {
    public void join(User user) throws SQLException {
        userService.save(user);
    }
}

public class UserService {
    private final DataSource ds;

    public void save(User user) throws SQLException {
        Connection conn = DataSourceUtils.getConnection(dataSource);
        PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement("insert into Member values (?, ?)");
        pstmt.setString(user.getName());
        pstmt.executeUpdate();
    }
}

간단히 Controller에서 데이터를 받아 Service에서 유저를 등록하는 로직이다.
여기서는 DB와 연결하기위해 Connection을 사용함으로써 Checked Exception인 SQLException이 발생할 수 있어 throws를 명시하였다.
하지만 SQLException이 나는 경우를 생각해보면 Sql문법이 오류나거나 DB연결이 안되거나 하는 예외가 발생할 수 있다. 이 예외는 Service나 Controller에서 처리 할 수 없는 예외이다.
(DB연결이 정보가 틀려서 예외인 경우 정보를 바르게 입력해야지 개발자의 코드로 어떻게 할 수 있는 부분이 아니다.)
따라서 여기서 throws SQLException을 해봤자 의미 없는 코드의 나열이고 결합도만 높아져 클린 코드라 할 수 없다.
이 예제에서는 SQLException이 어차피 컨트롤러나 서비스에서 처리할 수 없는데 Checked Exception이어서 명시적으로 처리 하는게 나쁜 예시라 할 수 있다.
이에 스프링에서는 예외변환기를 통해 Checked Exception을 UnChecked Exception으로 바꿔준다.

3. Spring ExceptionTranslator

스프링은 위와같은 불필요한 CheckedException 을 UnCheckedException으로 변환해주어서 결합도를 약화시켰다. 대표적으로 SQLErrorCodeSQLExceptionTranslator 클래스를 확인해보면

😊SQLErrorCodeSQLExceptionTranslator.java

if (Arrays.binarySearch(sqlErrorCodes.getBadSqlGrammarCodes(), errorCode) >= 0) {
    logTranslation(task, sql, sqlEx, false);
    return new BadSqlGrammarException(task, (sql != null ? sql : ""), sqlEx);
}
else if (Arrays.binarySearch(sqlErrorCodes.getInvalidResultSetAccessCodes(), errorCode) >= 0) {
    logTranslation(task, sql, sqlEx, false);
    return new InvalidResultSetAccessException(task, (sql != null ? sql : ""), sqlEx);
}
else if (Arrays.binarySearch(sqlErrorCodes.getDuplicateKeyCodes(), errorCode) >= 0) {
    logTranslation(task, sql, sqlEx, false);
    return new DuplicateKeyException(buildMessage(task, sql, sqlEx), sqlEx);
}
else if (Arrays.binarySearch(sqlErrorCodes.getDataIntegrityViolationCodes(), errorCode) >= 0) {
    logTranslation(task, sql, sqlEx, false);
    return new DataIntegrityViolationException(buildMessage(task, sql, sqlEx), sqlEx);
}

위 처럼 SQLException의 에러코드가 있을 때 UnCheckedException인 DataAcceptException의 하위예외로 변환해주는 것을 알 수 있다.

Reference

https://docs.oracle.com/javase/tutorial/essential/exceptions/index.html
https://docs.oracle.com/javase/tutorial/essential/exceptions/runtime.html