모르지 않다는 것은 아는것과 다르다.

Spring

API 예외처리

채마스 2022. 2. 26. 01:20

API 예외처리가 필요한 이유

  • HTML 페이지의 경우 지금까지 설명했던 것 처럼 4xx, 5xx와 같은 오류 페이지만 있으면 대부분의 문제를 해결할 수 있다.
  • API의 경우에는 생각할 내용이 더 많다.
  • API는 각 오류 상황에 맞는 오류 응답 스펙을 정하고, JSON으로 데이터를 내려주어야 한다.





API 예외 처리 - 스프링 부트 기본 오류 처리

  • BasicErrorController 를 통해서 프링 부트가 제공하는 기본 오류 방식을 사용할 수 있다.
  • 구현은 아래와 같이 되어있다.
    @RequestMapping(produces = MediaType.TEXT_HTML_VALUE)
    public ModelAndView errorHtml(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {}

    @RequestMapping
    public ResponseEntity<Map<String, Object>> error(HttpServletRequest request) {}
  • 기본 에러 경로인 /error 경로를 처리하는 errorHtml() , error() 두 메서드를 확인할 수 있다. (server.error.path 로 기본경로 수정 가능)
    • errorHtml() : produces = MediaType.TEXT_HTML_VALUE : 클라이언트 요청의 Accept 해더 값이 text/html 인 경우에는 errorHtml() 을 호출해서 view를 제공한다.
    • error() : 그외 경우에 호출되고 ResponseEntity 로 HTTP Body에 JSON 데이터를 반환한다.





HandlerExceptionResolver

  • 예외가 발생해서 서블릿을 넘어 WAS까지 예외가 전달되면 HTTP 상태코드가 500으로 처리된다.
  • 발생하는 예외에 따라서 400, 404 등등 다른 상태코드도 처리하고 싶다.
  • 오류 메시지, 형식등을 API마다 다르게 처리하고 싶다.
  • HandlerExceptionResolver 사용 전후 비교
    • HandlerExceptionResolver 사용 전

- 위와 같이 오류발생시 WAS로 전달되고, 다시 WAS에서 오류를 처리하기위해서 컨트롤러를 호출하게 된다.
  • HandlerExceptionResolver 사용 후
    • 위와 같이 오류가 발생시 WAS에 전달되기 전에 처리할 수 있는 로직을 넣을 수 있다.
  • 구현한 인터페이스는 아래와 같다.
      public interface HandlerExceptionResolver {
          ModelAndView resolveException(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,
          Object handler, Exception ex);
      }
  • handler : 핸들러(컨트롤러) 정보
  • Exception ex : 핸들러(컨트롤러)에서 발생한 발생한 예외
  • HandlerExceptionResolver 를 사용해서 오류를 처리하면 아래와 같다.
      @Slf4j
      public class MyHandlerExceptionResolver implements HandlerExceptionResolver {
          @Override
          public ModelAndView resolveException(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) {
            try {
                if (ex instanceof IllegalArgumentException) {
                    log.info("IllegalArgumentException resolver to 400");
                    response.sendError(HttpServletResponse.SC_BAD_REQUEST, ex.getMessage());
                    return new ModelAndView();
                }
            } catch (IOException e) {
                log.error("resolver ex", e);
    }
            return null;
        }
    }
  • IllegalArgumentException 이 발생하면 response.sendError(400) 를 호출해서 HTTP 상태 코드를 400으로 지정하고, 빈 ModelAndView 를 반환한다.
  • 반환값에 따라 동작방식이 다르다. -> DispatcherServlet의 동작방식은 아래와 같다.
    • return 빈 ModelAndView : ew ModelAndView() 처럼 빈 ModelAndView 를 반환하면 뷰를 렌더링 하지 않고, 정상 흐름으로 서블릿이 리턴된다.
    • return ModelAndView 지정 : ModelAndView 에 View , Model 등의 정보를 지정해서 반환하면 뷰를 렌더링 한다.
    • return null : null 을 반환하면, 다음 ExceptionResolver 를 찾아서 실행한다. 만약 처리할 수 있는 ExceptionResolver 가 없으면 예외 처리가 안되고, 기존에 발생한 예외를 서블릿 밖으로 던진다.





HandlerExceptionResolver 활용

  • 위와 같이처리하면 WAS에서 오류메시지를 찾아서 다시 처리하는 과정이 필요하다.
  • 그런 과정없이 딱 HandlerExceptionResolver에서 오류를 모두 처리하려면 아래와 같은 과정이 필요하다.
    @Slf4j
    public class UserHandlerExceptionResolver implements HandlerExceptionResolver {

        private final ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();

        @Override
        public ModelAndView resolveException(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) {
            try {
                if (ex instanceof UserException) {
                    log.info("UserException resolver to 400");
                    String acceptHeader = request.getHeader("accept");
                    response.setStatus(HttpServletResponse.SC_BAD_REQUEST);
                    if ("application/json".equals(acceptHeader)) {
                        Map<String, Object> errorResult = new HashMap<>();
                        errorResult.put("ex", ex.getClass());
                        errorResult.put("message", ex.getMessage());
                        String result = objectMapper.writeValueAsString(errorResult);
                        response.setContentType("application/json");
                        response.setCharacterEncoding("utf-8");
                        response.getWriter().write(result);
                        return new ModelAndView();
                    } else {
                        //TEXT/HTML
                        return new ModelAndView("error/500");
                    }
                }
            } catch (IOException e) {
                log.error("resolver ex", e);
            }
            return null;
    }

    }
  • 위와 같이 구현하면 UserException으로 오류가 넘어온 경우 response에 내용을 세팅해줌으로써 오류를 해결할 수 있다.
  • 컨트롤러에서 예외가 발생해도 ExceptionResolver 에서 예외를 처리해버린다.
  • 따라서 예외가 발생해도 서블릿 컨테이너까지 예외가 전달되지 않고, 스프링 MVC에서 예외 처리는 끝이난다.
  • 결과적으로 WAS 입장에서는 정상 처리가 된 것이다. 이렇게 예외를 이곳에서 모두 처리할 수 있다는 것이 핵심이다.
  • 서블릿 컨테이너까지 예외가 올라가면 복잡하고 지저분하게 추가 프로세스가 실행된다. 반면에 ExceptionResolver 를 사용하면 예외처리가 상당히 깔끔해진다.
  • 하지만 여전히 값을 세팅해주는 과정이 복잡하고 번거롭다.
  • 스프링이 제공하는 ExceptionResolver 들을 사용하면 더 간단하게 구현할 수 있다.





스프링이 제공하는 ExceptionResolver

  • 스프링 부트가 기본으로 제공하는 ExceptionResolver 는 아래와 같다.
    • ExceptionHandlerExceptionResolver -> 1순위
      • @ExceptionHandler 을 처리한다. API 예외 처리는 대부분 이 기능으로 해결한다.
    • ResponseStatusExceptionResolver -> 2순위
      • HTTP 상태 코드를 지정해준다.
      • ex> @ResponseStatus(value = HttpStatus.NOT_FOUND)
    • DefaultHandlerExceptionResolver -> 3순위
      • 스프링 내부 기본 예외를 처리한다.
    • 위와 같은 순위로 HandlerExceptionResolverComposite 에 등록된다.





ResponseStatusExceptionResolver (스프링이 제공하는 ExceptionResolver 2순위)

  • @ResponseStatus 가 달려있는 예외
    • 구현은 아래와 같이 할 수 있다.
    @ResponseStatus(code = HttpStatus.BAD_REQUEST, reason = "잘못된 요청 오류") 
    public class BadRequestException extends RuntimeException {
    }
- BadRequestException 예외가 컨트롤러 밖으로 넘어가면 -> ResponseStatusExceptionResolver 예외가 해당 애노테이션을 확인해서 오류 코드를 HttpStatus.BAD_REQUEST (400)으로 변경하고, 메시지도 담는다.
- 결국 response.sendError(statusCode, resolvedReason) 를 호출하는 방식으로 처리된다.
- response.sendError(HttpStatus.BAD_REQUEST, "잘못된 요청 오류") 이렇게 넘어간다.
- sendError(400) 를 호출했기 때문에 WAS에서 다시 오류 페이지( /error )를 내부 요청한다.
- 결국 WAS로 가기전에 완전히 에러를 처리하는 방식은 아니다.
  • ResponseStatusException 예외
    • ResponseStatus 는 개발자가 직접 변경할 수 없는 예외에는 적용할 수 없다.
    • 추가로 애노테이션을 사용하기 때문에 조건에 따라 동적으로 변경하는 것도 어렵다. 이때는 ResponseStatusException 예외를 사용하면 된다.
@GetMapping("/api/response-status-ex2")
public String responseStatusEx2() {
    throw new ResponseStatusException(HttpStatus.NOT_FOUND, "error.bad", new IllegalArgumentException());
}
  • IllegalArgumentException 에러의 경우엔 HttpStatus.NOT_FOUND 로 처리할 수 있다.






DefaultHandlerExceptionResolver (스프링이 제공하는 ExceptionResolver 3순위)

  • DefaultHandlerExceptionResolver 는 스프링 내부에서 발생하는 스프링 예외를 해결한다.
  • 대표적으로 파라미터 바인딩 시점에 타입이 맞지 않으면 내부에서 TypeMismatchException 이 발생한다.
    • 이 경우 예외가 발생했기 때문에 그냥 두면 서블릿 컨테이너까지 오류가 올라가고, 결과적으로 500 오류가 발생한다.
    • 하지만 HTTP 에서는 이런 경우 HTTP 상태 코드 400을 사용하도록 되어 있다.
    • 그 이유는 스프링에서 제공하는 DefaultHandlerExceptionResolver가 response.sendError(HttpServletResponse.SC_BAD_REQUEST)을 통해서 500에러를 400에러로 처리해주기 때문이다.
    • 하지만 여전히 API 오류 응답의 경우에 response 에 직접 데이터를 넣어야 해서 매우 불편하고 번거롭다.
    • 이러한 문제를 해결하기 위해서 실무에서 가장 많이 쓰이는 ExceptionHandlerExceptionResolver를 제공한다.





ExceptionHandlerExceptionResolver -> @ExceptionHandler

  • 스프링은 API 예외 처리 문제를 해결하기 위해 @ExceptionHandler 라는 애노테이션을 사용하는 매우 편리한 예외 처리 기능을 제공한다.
  • 이것이 바로 ExceptionHandlerExceptionResolver 이다.
  • 스프링은 ExceptionHandlerExceptionResolver 를 기본으로 제공한다.
  • ExceptionResolver 중에 우선순위도 가장 높다.
  • 구현은 아래와 같이 할 수 있다.
@Slf4j
@RestController
public class ApiExceptionV2Controller {

    @ResponseStatus(HttpStatus.BAD_REQUEST)
    @ExceptionHandler(IllegalArgumentException.class)
    public ErrorResult illegalExHandle(IllegalArgumentException e) {
        log.error("[exceptionHandle] ex", e);
        return new ErrorResult("BAD", e.getMessage());
    }

    @ExceptionHandler
    public ResponseEntity<ErrorResult> userExHandle(UserException e) {
        log.error("[exceptionHandle] ex", e);
        ErrorResult errorResult = new ErrorResult("USER-EX", e.getMessage());
        return new ResponseEntity<>(errorResult, HttpStatus.BAD_REQUEST);
    }

    @ResponseStatus(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR)
    @ExceptionHandler
    public ErrorResult exHandle(Exception e) {
        log.error("[exceptionHandle] ex", e); return new ErrorResult("EX", "내부 오류");
    }

    @GetMapping("/api2/members/{id}")
    public MemberDto getMember(@PathVariable("id") String id) {
        if (id.equals("ex")) {
            throw new RuntimeException("잘못된 사용자"); 
        }
        if (id.equals("bad")) {
            throw new IllegalArgumentException("잘못된 입력 값");
        }
        if (id.equals("user-ex")) {
            throw new UserException("사용자 오류"); 
        }
        return new MemberDto(id, "hello " + id);
    }
}
  • @ExceptionHandler 애노테이션을 선언하고, 해당 컨트롤러에서 처리하고 싶은 예외를 지정해주면 된다.
  • 해당 컨트롤러에서 예외가 발생하면 이 메서드가 호출된다.
  • 예외의 자식 클래스는 모두 잡을 수 있다.
  • 아래와 같이 에러를 지정할 수 있다.
    @ExceptionHandler({AException.class, BException.class})
    public String ex(Exception e) {
      log.info("exception e", e);
    }
  • 아래와 같이 에러를 생략할 수도 있다.
    @ExceptionHandler
    public ResponseEntity<ErrorResult> userExHandle(UserException e) {}
  • 실행 흐름을 다시한번 정리해보면 아래와 같다.
    @ResponseStatus(HttpStatus.BAD_REQUEST)
    @ExceptionHandler(IllegalArgumentException.class)
    public ErrorResult illegalExHandle(IllegalArgumentException e) {
        log.error("[exceptionHandle] ex", e);
    }
  • 위와 같이 구현되어있다면 실행과정은 아래와 같다.
    1. 컨트롤러를 호출한 결과 IllegalArgumentException 예외가 컨트롤러 밖으로 던져진다. 예외가 발생했으로 ExceptionResolver 가 작동한다. 가장 우선순위가 높은 ExceptionHandlerExceptionResolver 가 실행된다.
    2. ExceptionHandlerExceptionResolver 는 해당 컨트롤러에 IllegalArgumentException 을 처리할 수 있는 @ExceptionHandler 가 있는지 확인한다.
    3. illegalExHandle() 를 실행한다. @RestController 이므로 illegalExHandle() 에도 @ResponseBody 가 적용된다. 따라서 HTTP 컨버터가 사용되고, 응답이 다음과 같은 JSON으로 반환된다.
    4. @ResponseStatus(HttpStatus.BAD_REQUEST) 를 지정했으므로 HTTP 상태 코드 400으로 응답한다.
  • 에러가 발생하고 WAS 로 에러가 전달되기 전에 ExceptionHandlerExceptionResolver가 에러를 처리하고 에러메시지를 전달한다.
    • response.sendError(HttpServletResponse.SC_BAD_REQUEST, ex.getMessage()) 와의 차이를 기억해야한다.
    • response.sendError(HttpServletResponse.SC_BAD_REQUEST, ex.getMessage()) 는 에러가 WAS 까지 전달되고 다시 컨트롤러까지 에러를 포함한 요청이 다시 요청된다.
  • 하지만 해당 클래스 안에서 선언한 @ExceptionHandler는 해당 클래스 안에 있는 컨트롤러에서만 적용된다.
    • 원하는 컨트롤러에 모두 적용하기 위해서는 @ControllerAdvice 또는 @RestControllerAdvice 를 사용할 수 있다.





@ControllerAdvice

  • @ControllerAdvice 를 사용하면 원하는 컨트롤러에 @ExceptionHandler를 반영시킬 수 있다.
  • 구현은 아래와 같이 할 수 있다.
    @Slf4j
    @RestControllerAdvice
    public class ExControllerAdvice {
      @ResponseStatus(HttpStatus.BAD_REQUEST)
      @ExceptionHandler(IllegalArgumentException.class)
      public ErrorResult illegalExHandle(IllegalArgumentException e) {
          log.error("[exceptionHandle] ex", e);
          return new ErrorResult("BAD", e.getMessage());
      }
      @ExceptionHandler
      public ResponseEntity<ErrorResult> userExHandle(UserException e) {
          log.error("[exceptionHandle] ex", e);
          ErrorResult errorResult = new ErrorResult("USER-EX", e.getMessage());
          return new ResponseEntity<>(errorResult, HttpStatus.BAD_REQUEST);
    }
      @ResponseStatus(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR)
      @ExceptionHandler
      public ErrorResult exHandle(Exception e) {
          log.error("[exceptionHandle] ex", e);
          return new ErrorResult("EX", "내부 오류");
      }
    }
  • @ControllerAdvice 는 대상으로 지정한 여러 컨트롤러에 @ExceptionHandler , @InitBinder 기능을 부여해주는 역할을 한다.
  • @ControllerAdvice 에 대상을 지정하지 않으면 모든 컨트롤러에 적용된다. (글로벌 적용)
  • 컨트롤러를 아래와 같이 지정할 수 있다.
  // Target all Controllers annotated with @RestController
  @ControllerAdvice(annotations = RestController.class)
  public class ExampleAdvice1 {}

  // Target all Controllers within specific packages
  @ControllerAdvice("org.example.controllers")
  public class ExampleAdvice2 {}

  // Target all Controllers assignable to specific classes
  @ControllerAdvice(assignableTypes = {ControllerInterface.class, AbstractController.class})
  public class ExampleAdvice3 {}
  • RestController 로 구현된 모든 컨트롤러에 반영할 수도 있다.
  • 패키지로 지정할 수도 있다.
  • 클래스를 지정해서 상속받은 모든 컨트롤러에 반영시킬 수도 있다.





결론

  • @ExceptionHandler 와 @ControllerAdvice 를 조합하면 예외를 깔끔하게 해결할 수 있다.
  • 실무에서는 거의 이 두가지 조합으로 에러를 핸들링한다.




REFERENCES

  • 김영한님의 스프링 MVC 2편

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