예외 처리 익히기: 모범 사례 및 일반적인 함정

예외 처리는 소프트웨어 개발에서 중요한 부분이지만 종종 과소평가되거나, 오용되거나, 무시되는 경우가 있습니다. 숙련된 개발자의 경우 예외를 효과적으로 처리하는 방법을 이해하면 코드 견고성, 유지 관리성 및 전반적인 시스템 안정성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 이 블로그 게시물에서는 고급 예외 처리 전략, 일반적인 실수, 프로그래밍 언어를 뛰어넘는 모범 사례에 대해 자세히 설명합니다. 단, 많은 예제에서는 Java를 참조합니다.

예외 처리 철학

자세히 알아보기 전에 예외의 목적을 다시 살펴보겠습니다. 예외는 코드가 정상적인 작업의 일부로 처리하도록 설계되지 않은 비정상적인 조건을 알리기 위해 존재합니다. 예외 처리는 이러한 예상치 못한 상황이 발생할 때 프로그램이 어떻게 작동해야 하는지 정의하는 것입니다.

흐름 제어에는 예외가 없습니다

특히 새로운 개발자나 다른 패러다임에서 전환하는 개발자 사이에서 가장 흔히 저지르는 실수 중 하나는 예외를 일반적인 제어 흐름을 위한 메커니즘으로 사용하는 것입니다. 이로 인해 성능 문제, 읽을 수 없는 코드, 따르거나 유지 관리하기 어려운 논리가 발생할 수 있습니다.

예:

try {
    for (int i = 0; i < array.length; i++) {
        // Do something that might throw an exception
    }
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
    // Move to the next element or terminate
}

이것은 예외를 오용하는 것입니다. 루프는 예외 포착에 의존하지 않고 표준 검사를 통해 경계를 관리해야 합니다. 예외를 발생시키고 포착하는 데 드는 비용은 상대적으로 높으며 그렇게 하면 코드의 실제 논리가 모호해질 수 있습니다.

자신이 감당할 수 있는 것만 잡으세요

예외를 적절하게 처리하지 않고 포착하는 것은 또 다른 함정입니다. 단지 기록하고 계속하기 위해 일반 예외를 포착하거나, 더 나쁜 경우 예외를 포착하여 조용히 삼키는 코드를 얼마나 자주 보셨나요?

try {
    // Some code that might throw an exception
} catch (Exception e) {
    // Log and move on
    logger.error("Something went wrong", e);
}

로깅도 중요하지만 처리 방법을 알고 있는 예외만 포착해야 합니다. 명확한 복구 경로 없이 예외가 발생하면 숨겨진 버그가 발생하고 문제 진단이 더 어려워질 수 있습니다.

모범 사례: 현재 코드 계층이 의미 있게 복구할 수 없는 경우 예외가 호출 스택 위로 전파되도록 하세요. 이를 통해 더 많은 컨텍스트를 갖고 있는 상위 수준 구성요소가 최선의 조치를 결정할 수 있습니다.

탄력성과 가독성을 고려한 디자인

빠른 실패, 조기 실패

강력한 소프트웨어의 원칙 중 하나는 '빠른 실패'입니다. 즉, 오류가 감지되면 시스템이 잘못된 상태로 계속 실행되도록 허용하기보다는 즉시 보고해야 합니다.

예를 들어 메소드 입력을 조기에 검증하면 문제가 있을 경우 추가 처리를 방지할 수 있습니다.

public void processOrder(Order order) {
    if (order == null) {
        throw new IllegalArgumentException("Order cannot be null");
    }

    if (!order.isValid()) {
        throw new OrderProcessingException("Invalid order details");
    }

    // Continue processing the order
}

가정을 조기에 검증함으로써 시스템이 불필요한 작업을 수행하고 나중에 더 깊고 모호한 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있습니다.

체크된 예외와 체크되지 않은 예외를 현명하게 사용하세요

Java와 같은 언어에서는 확인된 예외와 확인되지 않은 예외가 모두 있습니다. 확인된 예외는 호출자가 이를 처리하도록 강제하는 반면, 확인되지 않은 예외(RuntimeException의 하위 클래스)는 그렇지 않습니다. 둘 사이의 선택은 신중해야 합니다.

• 확인된 예외: 호출자가 예외에서 복구될 것으로 합리적으로 예상할 수 있는 경우 이를 사용합니다. 이는 파일을 찾을 수 없는 파일 I/O 작업과 같이 작업 실패가 수명 주기의 정상적인 예상 부분인 시나리오에 적합합니다.

• 검사되지 않은 예외: 이는 널 포인터 역참조, 잘못된 인수 유형 또는 비즈니스 로직 불변성 위반과 같은 일반적인 상황에서 포착되어서는 안 되는 프로그래밍 오류에 더 적합합니다.

확인된 예외를 과도하게 사용하면 메서드 서명이 비대해지고 호출자에게 불필요한 오류 처리가 강요될 수 있으며, 확인되지 않은 예외를 과도하게 사용하면 어떤 메서드가 어떤 상황에서 실패할 수 있는지 불분명해질 수 있습니다.

단일책임 원칙

예외를 적절하게 관리할 수 있는 충분한 컨텍스트가 있는 경우 예외를 처리해야 합니다. 이는 클래스나 메서드에 변경 이유가 하나만 있어야 한다는 단일 책임 원칙(SRP)과 관련이 있습니다. 예외 처리는 별도의 책임으로 볼 수 있습니다. 따라서 코드에서는 오류를 완전히 이해하고 관리할 수 있는 구성 요소에 예외 처리를 위임해야 합니다.

For instance, low-level database access code shouldn’t necessarily handle the database connectivity issues itself but should throw an exception to be handled by a higher-level service that can decide whether to retry the operation, fall back to a secondary system, or notify the user.

Meaningful Exception Messages

When throwing an exception, especially a custom one, provide a clear and informative message. This message should describe the issue in a way that helps developers (and sometimes users) understand what went wrong.

throw new IllegalStateException("Unable to update order because the order ID is missing");

This is much better than:

throw new IllegalStateException("Order update failed");

A well-crafted message makes debugging easier and reduces the time spent diagnosing issues.

Common Anti-Patterns to Avoid

1. Swallowing Exceptions

As mentioned earlier, catching an exception without doing anything about it is a major anti-pattern. This not only hides the problem but can also lead to unexpected behavior down the line.

try {
    // Risky code
} catch (Exception e) {
    // Do nothing
}

Tip: If you’re catching an exception, make sure you’re adding value. Either handle the exception, wrap it in a more meaningful one, or rethrow it.

2. Catching Top-Level Exceptions

Catching Exception or Throwable broadly can mask different kinds of errors, including unchecked exceptions that you might not expect, like NullPointerException or OutOfMemoryError.

try {
    // Risky code
} catch (Exception e) {
    // Handle all exceptions the same way
}

Tip: Be specific in what you catch, and if you must catch a broad exception, ensure that you understand and can appropriately handle the various exceptions it might encompass.

3. Ignoring InterruptedException

When working with threads, it’s common to encounter InterruptedException. Ignoring it or rethrowing it without re-interrupting the thread is another common mistake.

try {
    Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
    // Log and move on
}

Tip: If you catch InterruptedException, you should generally re-interrupt the thread so that the interruption can be handled correctly:

catch (InterruptedException e) {
    Thread.currentThread().interrupt(); // Restore the interrupted status
    throw new RuntimeException("Thread was interrupted", e);
}

Advanced Tips for Exception Handling

1. Leverage Custom Exceptions for Domain-Specific Errors

Custom exceptions can provide more clarity and encapsulate domain-specific error information. This is particularly useful in large systems where the same exception might have different meanings in different contexts.

public class InvalidOrderStateException extends RuntimeException {
    public InvalidOrderStateException(String message) {
        super(message);
    }
}

This way, the exception itself carries meaningful information about the error context, and you can use the exception type to differentiate between different error conditions.

2. Use Exception Chaining

Exception chaining allows you to wrap a lower-level exception in a higher-level exception while preserving the original exception’s stack trace. This is useful when you want to provide more context at a higher level without losing the original error information.

try {
    // Some code that throws SQLException
} catch (SQLException e) {
    throw new DataAccessException("Failed to access the database", e);
}

With this, the original SQLException is preserved and can be inspected if needed, but the higher-level exception provides additional context about what was happening at a higher level of abstraction.

3. Centralize Exception Handling Where Appropriate

In some architectures, it’s beneficial to centralize exception handling in a single place, such as a global exception handler in a web application. This allows you to handle common concerns like logging, error response formatting, or retries in one place.

In Java, for example, Spring MVC allows for a global exception handler using the @ControllerAdvice annotation:

@ControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {

    @ExceptionHandler(DataAccessException.class)
    public ResponseEntity<String> handleDatabaseException(DataAccessException e) {
        // Log and respond appropriately
        return ResponseEntity.status(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR).body(e.getMessage());
    }
}

Conclusion

Effective exception handling is both an art and a science. It requires thoughtful consideration of what might go wrong, how to detect it, and how to respond. By adhering to best practices—like avoiding exceptions for flow control, handling exceptions only where you have sufficient context, and designing meaningful custom exceptions—you can write code that is more robust, maintainable, and easier to debug.

Remember, exceptions should make your code more reliable, not more complex. Use them wisely to build systems that can gracefully handle the unexpected.

위 내용은 예외 처리 익히기: 모범 사례 및 일반적인 함정의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!