[Effective Java] Item 69. 예외는 진짜 예외 상황에만 사용하라

개요

 예외를 예외 상황에서만 사용하지 않는 케이스에 대해 알아보고, 어떤 문제를 야기하는지 이해해보자.

 

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예외 상황에서 사용하지 않는 예

MyClass[] range = new MyClass[5];
range[0] = new MyClass();
range[1] = new MyClass();
range[2] = new MyClass();
range[3] = new MyClass();
range[4] = new MyClass();

try{
    int i = 0;
    while(true){
        range[i++].myMethod();
    }
}catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e){

}
System.out.println("종료");

 

try catch 문 안에 반복문이 있고, range 배열을 순회하며 myMethod()를 호출하고 있다. (myMethod는 단순 print 문을 호출함) 반복을 하다 range[1++] 에서 배열의 최대 길이를 넘어갈 경우 ArrayIndexOutOfBoundsException 예외가 발생하는데, 이를 예상하여 예외를 잡아 처리하고 있다. 여기서 발생한 예외는 예외 상황이라고 하기엔 민망하기에 catch 문 안에 아무런 처리를 하지 않고있다. 즉, 일반적인 제어의 흐름에 사용한 것이다.

 

뭐 어찌됐던간에 range 를 순회하여 myMethod를 호출하는 것에는 문제가 없다. 

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개발자의 의도 파악하기

이를 대체할 수 있는 방법은 여러가지가 있겠지만 위 코드를 작성한 개발자의 의도는 뭐였을까? 바로 성능을 높이기 위해서이다. JVM은 배열에 접근할 때마다 경계를 넘지 않는지 검사하는데, 일반적인 반복문도 배열 경계에 도달하면 종료한다. 어쨌든 배열 경계에 도달하면 예외를 발생시켜 종료하기에 검사 코드를 제거한 것이다. 하지만 이는 잘못된 추론이다. 이에 대한 근거를 알아보자.

 

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잘못된 추론

 

첫째, 예외는 예외 상황에 쓸 용도로 설계되었다.

JVM 입장에서 예외의 쓰임이 잘못된 것이다. 쓰임이 잘못됐다면, JVM이 지원하는 기능들을 사용하지 못할 확률이 높다.

 

둘째, 배열을 순회하는 표준 관용구는 앞서 걱정한 중복 검사를 수행하지 않는다. JVM이 알아서 최적화해 없애준다.

이게 JVM 이 지원하는 기능 중 하나이다.

 

셋째, 코드를 try-catch 블록 안에 넣으면 JVM이 적용할 수 있는 최적화가 제한된다.

JVM의 기능을 사용하지 못하게 되었다.

 

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위 코드에 대한 성능 테스트

테스트를 해보면 예외를 사용한 쪽이 표준 관용구보다 훨씬 느리다는 것을 알 수 있다.

// 테스트 데이터 셋팅
MyClass[] range = new MyClass[10000];
for(int i =0; i<10000;i++){
    range[i] = new MyClass();
}


// 예외 사용
long start = System.currentTimeMillis();
try{
    int i = 0;
    while(true){
        range[i++].myMethod();
    }
}catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e){

}
System.out.println("걸린 시간 : "+ (System.currentTimeMillis() - start)); // 40~43

// 표준 반복 관용구 사용
start = System.currentTimeMillis();
for(MyClass a : range){
    a.myMethod();
}

System.out.println("걸린 시간 : "+ (System.currentTimeMillis() - start)); // 20~22
System.out.println("종료");

 

일반적인 반복문이 예외처리를 한 반복문보다 2배는 빠르다. 배열을 순회하는 표준 코드를 JVM이 최적화했다는 것을 간접적으로나마 확인할 수 있었다. 성능이 개선될 줄 알았던 예외를 사용한 반복문은 오히려 느리고, 코드를 헷갈리게 (왜 이렇게 코드를 짰지? 뭐가 있나? 라는 생각이 들지 않는가) 하는데 끝나지 않는다. 버그가 발생하고 디버깅이 어려워진다.

 

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디버깅을 어렵게 하는 코드

아래 코드는 try 문 내에서 호출되는 myMethod() 이며, 보면 arr[10] 에 "lastDance"라는 문자열을 입력한다. 길이가 10이니 arr[10] 에 접근하는 부분에서 ArrayIndexOutOfBoundsException 예외가 발생할 것이고, 예외 로그를 확인한 개발자는 이를 수정할것이다.

static class MyClass{

    String[] arr = new String[10];

    public void myMethod(){
        System.out.println("call my method");
        arr[10] = "lastDance";
    }
}

 

그런데 실제로는 예외 로그가 발생하지 않는다. 이를 호출한 main 메서드의 catch에 의해 아무런 처리를 하지 않기 때문이다. 개발자는 예외 로그가 찍히지 않으니 문제가 없다고 생각하고 넘어가버리게 된다. 결국 예외는 오직 예외 상황에서만 써야 한다. 절대로 일상적인 제어 흐름용으로 쓰여선 안된다.

오류 없이 실행된 것 같은(?) 로그

 

 

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정리

예외는 예외 상황에서 쓸 의도로 설계되었다. 제어 흐름에서 사용해서는 안된다. 코드를 최적화하려다 오히려 망가뜨릴 수 있다.