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Backend, Server/Spring MVC

[Spring MVC] API 예외 처리

by ggyongi 2022. 5. 1.
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HTML 페이지의 경우 4xx, 5xx와 같은 오류 페이지만 있으면 대부분의 문제를 해결할 수 있다.
그런데 API의 경우에는 각 오류 상황에 맞는 오류 응답 스펙을 정하고, JSON으로 데이터를 내려주어야 한다.

 

가장 태초의 방식(서블릿 오류페이지 방식)

@Slf4j
@RestController
public class ApiExceptionController {

    @GetMapping("/api/members/{id}")
    public MemberDto getMember(@PathVariable("id") String id) {

        if (id.equals("ex")) {
            throw new RuntimeException("잘못된 사용자");
        }

        return new MemberDto(id, "hello " + id);
    }

    @Data
    @AllArgsConstructor
    static class MemberDto {
        private String memberId;
        private String name;
    }
}

이 경우,

정상 호출 일 때: ex) http://localhost:8080/api/members/spring

{
 "memberId": "spring",
 "name": "hello spring"
}

예외 발생: ex) http://localhost:8080/api/members/ex

이러면 미리 만들어준 오류 페이지 HTML이 반환된다. 하지만 이것보단 클라이언트는 예외일 때도 JSON이 반환되기를 기대할 것이다.

 

- API응답 추가

produces = MediaType.APPLICATION_JSON_VALUE : 클라이언트가 요청하는 HTTP 헤더의 Accept값이 application/json일때만 해당 메서드가 호출!

이렇게 하면 ResponseEntity를 사용하여 API로 응답이 되도록 할 수 있다.

@Slf4j
@Controller
public class ErrorPageController {
    ...
    
    @RequestMapping(value = "/error-page/500", produces = MediaType.APPLICATION_JSON_VALUE)
    public ResponseEntity<Map<String, Object>> errorPage500Api(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {

        log.info("API errorPage 500");

        Map<String, Object> result = new HashMap<>();
        Exception ex = (Exception) request.getAttribute(ERROR_EXCEPTION);
        result.put("status", request.getAttribute(ERROR_STATUS_CODE));
        result.put("message", ex.getMessage());

        Integer statusCode = (Integer) request.getAttribute(RequestDispatcher.ERROR_STATUS_CODE);

        return new ResponseEntity(result, HttpStatus.valueOf(statusCode));
    }

}

 

 

스프링부트 기본 오류 처리 방법 사용

스프링부트는 BasicErrorController라는 것을 제공한다.

/error 동일한 경로를 처리하는 errorHtml() , error() 두 메서드를 확인할 수 있다.

//BasicErrorController 코드
@RequestMapping(produces = MediaType.TEXT_HTML_VALUE)
public ModelAndView errorHtml(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {}
        
@RequestMapping
public ResponseEntity<Map<String, Object>> error(HttpServletRequest request) {}

 

위의 방식(BasicErrorController)는 HTML 페이지를 제공하는 경우에는 매우 편리하다. 4xx, 5xx 등등 모두 잘 처리해준다. 그런데 API 오류 처리는 각각의 컨트롤러나 예외마다 서로 다른 응답 결과를 출력해야 할 수도 있다.

더 섬세한 API 오류 컨트롤이 필요하다.

 

 

HandlerExceptionResolver

HandlerExceptionResolver는 컨트롤러 밖으로 던져진 예외를 해결하는 역할을 한다.

HandlerExceptionResolver는 인터페이스로, 구현해서 사용하면 된다.

사용 예시)

@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;

    }
}

* 등록 방법

@Configuration
public class WebConfig implements WebMvcConfigurer {

    @Override
    public void extendHandlerExceptionResolvers(List<HandlerExceptionResolver> resolvers) {
        resolvers.add(new MyHandlerExceptionResolver());
    }
}

 

<결과에 따른 동작 방식>

빈 ModelAndView: new ModelAndView()처럼 빈 ModelAndView를 반환하면 뷰를 렌더링 하지않고, 정상 흐름으로 서블릿이 리턴된다.
ModelAndView 지정: ModelAndView 에 View , Model 등의 정보를 지정해서 반환하면 뷰를 렌더링한다.
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.

 

<ExceptionResolver 활용>

예외 상태 코드 변환: 예외를 response.sendError(xxx) 호출로 변경해서 서블릿에서 상태 코드에 따른 오류를 처리하도록 위임. WAS는 서블릿 오류 페이지를 찾아서 내부 호출, 예를 들어 스프링 부트가 기본으로 설정한 /error가 호출됨

뷰 템플릿 처리: ModelAndView 에 값을 채워서 예외에 따른 새로운 오류 화면 뷰 렌더링 해서 고객에게 제공

API 응답 처리: response.getWriter().println("hello"); 처럼 HTTP 응답 바디에 직접 데이터를 넣어주는 것도 가능하다. 여기에 JSON 으로 응답하면 API 응답 처리를 할 수 있다

 

 

또한 ExceptionResolver를 활용하면, 에러가 WAS까지 넘어가서 WAS에서 오류페이지 정보를 찾아 다시 /error를 호출하는 과정을 생략할 수 있다. 여기서 문제를 바로 해결하도록 할 수 있다. (응답 결과를 직접 만들어버림)

@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;
    }
}

 

그런데 사실 이 과정도 매우 번거롭다. 직접 ExceptionResolver를 일일이 구현해야하기 때문이다.

스프링은 그래서 ExceptionResolver를 다른 방식으로 제공해준다.

 

 

스프링이 제공하는 ExceptionResolver

스프링 부트가 기본으로 제공하는 ExceptionResolver는 다음과 같다.
HandlerExceptionResolverComposite에 다음 순서로 등록
1. ExceptionHandlerExceptionResolver -> @ExceptionHandler를 처리한다. API 예외 처리를 이걸로 대부분 해결.
2. ResponseStatusExceptionResolver -> HTTP 상태 코드를 지정해준다.
3. DefaultHandlerExceptionResolver -> 우선 순위가 가장 낮다. 스프링 내부 기본 예외를 처리함

 

 

- ResponseStatusExceptionResolver

 

다음 두 가지를 처리한다.

1. @ResponseStatus가 달려있는 예외

예시)

@ResponseStatus(code = HttpStatus.BAD_REQUEST, reason = "error.bad")
public class BadRequestException extends RuntimeException {
}

 

@GetMapping("/api/response-status-ex1")
public String responseStatusEx1() {
    throw new BadRequestException();
}

 

2. ResponseStatusException 예외

@ResponseStatus는 개발자가 직접 변경할 수 없는 예외에는 적용할 수 없다. 이때는 ResponseStatusException 예외를 사용하면 된다.

예시)

@GetMapping("/api/response-status-ex2")
public String responseStatusEx2() {
    throw new ResponseStatusException(HttpStatus.NOT_FOUND, "error.bad", new IllegalArgumentException());
}

 

 

- DefaultHandlerExceptionResolver 

스프링 내부 오류를 어떻게 처리할지 수 많은 내용이 정의되어 있다.

파라미터 바인딩 시점에 타입이 맞지 않으면 내부에서 TypeMismatchException 이 발생하는데, 이 경우 예외가 발생했기 때문에 그냥 두면 서블릿 컨테이너까지 오류가 올라가고, 결과적으로 500 오류가 발생한다.

파라미터 바인딩은 대부분 클라이언트가 HTTP 요청 정보를 잘못 호출해서 발생하는 문제이다. HTTP에서는 이런 경우 HTTP 상태 코드 400을 사용하도록 되어 있다. DefaultHandlerExceptionResolver는 이것을 500 오류가 아니라 HTTP 상태 코드 400 오류로 변경한다.

 

 

- @ExceptionHandler

 

사용법

@ExceptionHandler 애노테이션을 선언하고, 해당 컨트롤러에서 처리하고 싶은 예외를 지정해주면 된다. 해당 컨트롤러에서 예외가 발생하면 이 메서드가 호출된다. 참고로 지정한 예외 또는 그 예외의 자식 클래스는 모두 잡을 수 있다

@Data
@AllArgsConstructor
public class ErrorResult {
    private String code;
    private String message;
}

 

@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);
    }

    @Data
    @AllArgsConstructor
    static class MemberDto {
        private String memberId;
        private String name;
    }
}

 

* 실행 흐름

IllegalArgumentException 예외가 발생 시 ExceptionResolver가 작동.

가장 높은 우선순위인 exceptionHandlerExceptionResolver가 실행.

해당 컨트롤러에 IllegalArgumentException 을 처리할 수 있는 @ExceptionHandler 가 있는지 확인.

illegalExHandle() 실행, 이때 @RestController 이므로 illegalExHandle()에도 @ResponseBody가 적용됨.

따라서 HTTP 컨버터가 사용되고, 응답이 JSON으로 반환된다. @ResponseStatus(HttpStatus.BAD_REQUEST) 를 지정했으므로 HTTP 상태 코드 400으로 응답한다.

 

 

- @ControllerAdvice

예외 처리를 해당 컨트롤러와 분리시킬 수 있다.

따로 클래스를 만들어주고 @ControllerAdvice 또는 @RestControllerAdvice를 상황에 따라 적절히 붙여주면 된다.

예시)

@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");
    }
}

 

대상 컨트롤러 지정 방법

// 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 {
}

 

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참고 : 인프런 김영한님 강의(스프링 MVC 2편 - 백엔드 웹 개발 활용 기술)

 

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