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에러 처리 정리 ​

2019년 5월 23일에 진행 중인 프로젝트에서 에러 처리 방법을 고민하면서 정리한 포스트입니다.

글의 목적 ​

에러 처리는 소프트웨어의 비정상적인 동작에 대한 큰 사고로 이어지지 않도록 예방하는 것이다. 서비스 운영에 있어서는 사용자들이 서비스를 비정상적으로 사용하는 부분이 있는 지 감지를 할 수 있다.

오랜 시간동안 에러 처리에 대한 연구가 계속 되었고 지금까지 발전이 되어왔다. 어떠한 과정을 통해서 지금의 에러 처리 방법을 가지게 되었는 지 정리한 포스트이다.

목차 ​

  • 실패를 전달하는 방법
    • 반환값으로 실패 전달
    • try-catch 에러 처리
    • throw 명시적 선언
  • 어떻게 에러 처리를 해야 할까
    • 컨테이너
    • 같은 타입 반환
    • async 함수로 에러 처리
  • 종합적인 결론

실패를 전달하는 방법 ​

사고 발생 시 큰 사고로 이어지지 않도록 실패를 알리는 구조가 에러 처리이다.

반환값으로 실패 전달 ​

js
const getCountry = (student) => {
  const school = student.getSchool()
  if (school !== null) {
    const addr = school.getAddress()
    if (addr !== null) {
      const country = addr.getCountry()
      return country
    }
    return null 
  }
  throw new Error('국가 조회 중 에러 발생!')
}

에러 처리 중 반환값으로 실패를 전달하는 방법이 있다. 호출하는 코드에서 반환값을 체크해서 에러를 처리하는 방법이다.

하지만 이 방법에는 두가지 문제점이 있다.

  • 첫번째는 프로그래머가 반환값 확인을 잊어버렸을 때 실패를 놓치게 된다. 실패를 놓쳐 연쇄적으로 문제가 발생할 수 있다.
  • 두번째는 원래 하고 싶은 것을 기술한 코드사이에 실패했을 경우의 코드가 채워져 코드를 해석하기 어려워진다.

try-catch 에러 처리 ​

js
const getCountry = (student) => {
  try {
    const school = student.getSchool()
    const addr = school.getAddress()
    const country = addr.getCountry()
  } catch (error) {
    console.log('국가 조회 중 에러 발생!', error)
  }
}

명령형 코드에서 예외를 붙잡아 던지는 방법은 try-catch 에러 처리가 있다. 예외를 던질 가능성이 있는 것들을 try를 감싸고 예외를 발생하면 catch에서 처리하는 것이다. 반환값으로 실패 전달의 단점을 해결하여 원래하고 싶은 것을 기술한 코드와 실패했을 때의 처리를 분리할 수 있다.

하지만 try-catch에서도 단점이 존재한다.

  • 첫번째는 다른 함수형 장치처럼 합성이나 체이닝을 할 수 없다.
  • 두번째는 예외를 던지는 행위는 함수 호출에서 빠져나갈 구멍을 찾는 것임으로 단일한, 예측 가능한 값을 지향하는 참조 투명성 원리에 위배된다.
  • 세번째는 예기치 않게 스택이 풀리면 함수 호출 범위를 벗어나 전체 시스템에 영향을 미치는 부수 효과를 일으킨다.

throw 명시적 선언 ​

Java에서는 try-catch의 단점을 해결하기 위해 어떤 예외를 전달지 명시적으로 선언하는 구조를 채택해서 사용했다. 예외 처리에 대한 세분화하여 처리를 한다.

  • 예외 처리를 하지 않아도 되는 중요한 문제
  • 예외 처리를 해도 좋은 실행 시 예외
  • 예외 처리를 해도 좋은 기타 예외

여기서 기타 예외가 명시적으로 선언해줄 필요가 있는 부분이다. 그것을 위해 준비되어 있는 것이 throw 절이다. 다음 코드에는 void shippai () throws MyException라고 쓰여있다. 이것은 메소드는 MyException 예외를 던질 가능성이 있다는 선언이다.

js
class Foo {
  void shippai () throws MyException {
    throw new MyException();
  }
}

검사 예외 사용을 깜박하고 예외를 던질 가능성을 놓쳐버리는 일 따위는 발생하지 않게 된다. 예외를 던질 가능성이 있는 메소드를 호출할 경우 메소드가 던지는 예외를 그대로 호출처로 전달할지 아니면 메소드가 던지는 예외를 자신이 처리할지 둘 중 하나를 선택해서 구현하게 된다. 어느 쪽도 동작하지 않는 경우는 놓친 것을 컴파일러가 지정해준다.

이 방법은 언어에서 검사 예외를 지원해야 한다. 검사 예외는 매우 좋은 기능 처럼 보이지만 다른 언어에서 잘 채용되지 않고 있다. 그 이유는 throws나 try-catch에 기술하는 예외의 갯수가 너무 방대해 지거나. 어떤 메소드에서 던질 예외를 하나 추가하면 그 메소드를 호출하고 있는 모든 메소드를 수정해야 되기 때문이다.

어떻게 에러 처리를 해야 할까 ​

함수형 에러 처리에서 아이디어를 얻을 수 있다.

첫번째는 잠재적으로 위험한 코드 주위에 안전망(컨테이너)를 설치하는 것이다. 값을 컨테이너화 하는 행위는 함수형 프로그램의 기본 디자인 패턴이다. 값을 안정적으로 다루도 불편성을 지키기 위해 직접 접근을 차단하는 것이다. 이렇게 감싼 값에 접근하는 유일한 방법은 연산을 컨테이너에 매핑하는 것이다.

두번째는 항상 같은 타입을 반환하도록 값 흘리기를 하는 것이다. 비정상적인 상황에도 에러를 발생하지 않고 인자와 동일한 타입으로 값을 리턴하는 것이다. 값을 리턴할 때는 빈값을 전달하게 된다.

컨테이너 ​

js
const f = a => a * a;
const g = a => a + 1;

함수 합성할 때 비정상적인 값이 할당되면 에러를 발생한다. 하지만 컨테이너에 담에 함수 합성을 하게 되면 비정상적인 효과를 만들지 않는 다.

js
// Not Cool
f(g(1)); // 4
f(g()); // NaN

// Cool
[1].map(g).map(f); // [4]
[].map(g).map(f); // []

현실세계에서는 특정 데이터를 추출하고 함수를 사용하는 경우가 있다. 이럴 때도 컨테이너를 사용하면 안전하게 함수 합성을 할 수 있다.

js
const users = [
  { name: 'AA', age: 12 },
  { name: 'BB', age: 15 },
  { name: 'CC', age: 17 },
]

// Not Cool
const user = users.find(u => u.name === 'DD')
console.log(user.name) // 'name' of undefined

// Cool
users
  .filter(u => u.name === 'DD')
  .slice(0, 1)
  .forEach(user => console.log(user.name))

같은 타입 반환 ​

js
const f = list => list
  .map(a => a + 10)
  .filter(a => a % 2)
  .slice(0, 2)

함수에서 에러가 발생하는 경우는 두가지를 볼 수 있다. list 인자가 배열이 아닐 때, map, filter에 사용된 함수들이 에러를 발생할 때이다. 이런 경우에 항상 같은 값을 반환하면 안전하게 함수 합성을 할 수 있다.

js
const f = list => {
  try {
    return list
      .map(({num}) => num + 10)
      .filter(num => num % 2)
      .slice(0, 2)
  } catch (e) {
    return []
  }
}
js
f([{num: 1}, {num: 2}, {num: 3}]) // [11, 13]
f([]) // []
f() // []
f(null) // []

async 함수로 에러 처리 ​

async 함수에서는 함수 내부에서 발생한 동기에러와 Promise의 reject 상태를 catch에서 처리할 수 있다.

동기 에러 ​

js
const f = async () => die;
f().catch(error => console.log('에러 발생!')) // 에러 발생!

Promise reject ​

js
const f = async () => Promise.reject('Hi!')
f().catch(error => console.log('에러 발생!')) // 에러 발생!

Promise 내부 에러 ​

js
const g = () => Promise.resolve(die)
const f = async () => {
  return await g()
}

f().catch((err) => console.log('에러 발생!', err)) // 에러 발생!

종합적인 결론 ​

종합적으로는 컨테이너와 async 함수를 사용하는 방법으로 코드를 기술하는 방법을 선택하게 되었다.

데이터 상에서 잠재적으로 위험이 있는 사항은 컨테이너를 통해 안전한 함수 합성을 하고 async 함수를 통해 예외적인 상황을 알리는 형태로 에러 처리를 하는 것이다. 그리고 에러 처리 부분은 제작과 사용 관심을 분리하여 호출자에서 정의하면 기존의 에러 처리의 단점을 해결할 수 있다고 생각한다.

js
// 에러 처리와 사용
const onClickSaveBtn = () => {
  save()
    .then(() => console.log('계획되로군'))
    .catch(() => console.log('되는게없네'))
}

// 로직 제작 부분
const save = async () => {
  let file
  const imageInfo = getImageInfo()

  if (imageInfo instanceof File) {
    file = getFile(imageInfo)
  } else {
    const imageFileInfo = extractFile(imageInfo)    
    file = getFile(imageFileInfo)
  }
  
  const token = await requestToken()
  return uploadFile(token, file)
}

끝 ​

참고자료 ​

  • 함수형 자바스크립트 - 루이스 아텐시오
  • 코딩을 지탱하는 기술

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