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스프링/스프링 웹 개발 활용

[Spring] API 예외처리 - HandlerExceptionResolver

by drCode 2023. 12. 1.
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API 예외 처리 - 시작

 

목표

API 예외 처리는 어떻게 해야할까?

 

HTML 페이지의 경우 4xx, 5xx와 같은 오류 페이지만 있으면 대부분의 문제를 해결할 수 있다.

그런데 API의 경우에는 생각할 내용이 더 많다.

 

오류 페이지는 단순히 고객에게 오류 화면을 보여주고 끝이지만,

API는 각 오류 상황에 맞는 오류 응답 스펙을 정하고, JSON으로 데이터를 내려주어야 한다.

 

API도 오류 페이지처럼 처음으로 돌아가서 서블릿 오류 페이지 방식을 사용해보도록 하

 

WebServerCustomizer 다시동작

package hello.exception;


import org.springframework.boot.web.server.ConfigurableWebServerFactory;
import org.springframework.boot.web.server.ErrorPage;
import org.springframework.boot.web.server.WebServerFactoryCustomizer;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class WebServerCustomizer implements WebServerFactoryCustomizer<ConfigurableWebServerFactory> {

    @Override
    public void customize(ConfigurableWebServerFactory factory) {
        ErrorPage errorPage404 = new ErrorPage(HttpStatus.NOT_FOUND, "/error-page/404");
        ErrorPage errorPage500 = new ErrorPage(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR, "/error-page/500");

        ErrorPage errorPageEx = new ErrorPage(RuntimeException.class, "/error-page/500");

        factory.addErrorPages(errorPage404, errorPage500, errorPageEx);
    }
}

 

WebServerCustomizer 가 다시 사용되도록 하기 위해 @Component 애노테이션에 있는 주석을 풀어야 한다.

이제 WAS에 예외가 전달되거나, response.sendError() 가 호출되면 위에 등록한 예외 페이지 경로가 호출된다

 

ApiExceptionController - API 예외컨트롤러

package hello.exception.api;

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@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;
    }
}

 

단순히 회원을 조회하는 기능을 하나 만들었다.

예외 테스트를 위해 URL에 전달된 id 의 값이 ex 이면 예외가 발생하도록 코드를 심어두었다.

 

Postman으로 테스트

HTTP Header에 Acceptapplication/json 인 것을 꼭 확인하자.

 

정상호출

http://localhost:8080/api/members/spring

 

예외 발생 호출

http://localhost:8080/api/members/ex

 

API를 요청했는데, 정상의 경우 API로 JSON 형식으로 데이터가 정상 반환된다.

그런데 오류가 발생하면 우리가 미리 만들어둔 오류 페이지 HTML이 반환된다.

이것은 기대하는 바가 아니다. 클라이언트는 정상 요청이든, 오류 요청이든 JSON이 반환되기를 기대한다.

웹 브라우저가 아닌 이상 HTML을 직접 받아서 할 수 있는 것은 별로 없다.

 

문제를 해결하려면 오류 페이지 컨트롤러도 JSON 응답을 할 수 있도록 수정해야 한다.

 

ErrorPageController - API 응답추가

@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<Object, 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));
}

 

produces = MediaType.APPLICATION_JSON_VALUE 의 뜻은

클라이언트가 요청하는 HTTP Header의 Accept 의 값이 application/json 일 때 해당 메서드가 호출된다는 것이다.

결국 클라어인트가 받고 싶은 미디어타입이 json이면 이 컨트롤러의 메서드가 호출된다.

 

응답 데이터를 위해서 Map 을 만들고 status , message 키에 값을 할당했다.

Jackson 라이브러리는 Map 을 JSON 구조로 변환할 수 있다.

ResponseEntity 를 사용해서 응답하기 때문에 메시지 컨버터가 동작하면서 클라이언트에 JSON이 반환된다.

 

포스트맨을 통해서 다시 테스트 해보자.

HTTP Header에 Acceptapplication/json 인 것을 꼭 확인하자.

 

http://localhost:8080/api/members/ex

 

HTTP Header에 Acceptapplication/json 이 아니면, 기존 오류 응답인 HTML 응답이 출력되는 것을 확인할 수 있다

 

API 예외 처리 - 스프링 부트 기본 오류 처리

API 예외 처리도 스프링 부트가 제공하는 기본 오류 방식을 사용할 수 있다.

스프링 부트가 제공하는 BasicErrorController 코드를 보자

 

BasicErrorController 코드

@RequestMapping(produces = MediaType.TEXT_HTML_VALUE)
public ModelAndView errorHtml(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {}

@RequestMapping
public ResponseEntity<Map<String, Object>> error(HttpServletRequest request) {}

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

 

 - 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.

 

스프링부트의 예외처리

앞서 학습했듯이 스프링 부트의 기본 설정은 오류 발생시 /error 를 오류 페이지로 요청한다.

BasicErrorController 는 이 경로를 기본으로 받는다. ( server.error.path 로 수정 가능, 기본 경로 / error )

 

Postman으로실행

GET http://localhost:8080/api/members/ex

 

주의

BasicErrorController 를 사용하도록 WebServerCustomizer 의 @Component 를 주석처리 하자

 

GET http://localhost:8080/api/members/ex

 

스프링 부트는 BasicErrorController 가 제공하는 기본 정보들을 활용해서 오류 API를 생성해준다.

 

다음 옵션들을 설정하면 더 자세한 오류 정보를 추가할 수 있다. (application.properties)

 - server.error.include-binding-errors=always

 - server.error.include-exception=true

 - server.error.include-message=always

 - server.error.include-stacktrace=always

 

물론 오류 메시지는 이렇게 막 추가하면 보안상 위험할 수 있다.

간결한 메시지만 노출하고, 로그를 통해서 확인하자

 

Html 페이지 vs API 오류

BasicErrorController 를 확장하면 JSON 메시지도 변경할 수 있다.

그런데 API 오류는  @ExceptionHandler 가 제공하는 기능을 사용하는 것이 더 나은 방법이므로

BasicErrorController 를 확장해서 JSON 오류 메시지를 변경할 수 있다 정도로만 이해해두자.

 

스프링 부트가 제공하는 BasicErrorController 는 HTML 페이지를 제공하는 경우에는 매우 편리하다.

4xx, 5xx 등등 모두 잘 처리해준다.

그런데 API 오류 처리는 다른 차원의 이야기이다.

API 마다, 각각의 컨트롤러나 예외마다 서로 다른 응답 결과를 출력해야 할 수도 있다.

예를 들어서 회원과 관련된 API에서 예외가 발생할 때 응답과,

상품과 관련된 API에서 발생하는 예외에 따라 그 결과가 달라질 수 있다.

결과적으로 매우 세밀하고 복잡하다.

따라서 이 방법은 HTML 화면을 처리할 때 사용하고, API 오류 처리는 @ExceptionHandler 를 사용하자.

 

그렇다면 복잡한 API 오류는 어떻게 처리해야하는가?

 

API 예외 처리 - HandlerExceptionResolver 시작

 

목표

예외가 발생해서 서블릿을 넘어 WAS까지 예외가 전달되면 HTTP 상태코드가 500으로 처리된다.

발생하는 예외에 따라서 400, 404 등등 다른 상태코드로 처리하고 싶다.

오류 메시지, 형식등을 API마다 다르게 처리하고 싶다

 

상태코드 변환

예를 들어서 IllegalArgumentException 을 처리하지 못해서 컨트롤러 밖으로 넘어가는 일이 발생하면

HTTP 상태코드를 400으로 처리하고 싶다. 어떻게 해야할까?

 

ApiExceptionController - 수정

@GetMapping("/api/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");
    }
    
    return new MemberDto(id, "hello " + id);
}

 

http://localhost:8080/api/members/bad 라고 호출하면 IllegalArgumentException 이 발생하도록 했다.

 

실행해보면 상태코드가  500인 것을 확인할수있다.

http://localhost:8080/api/members/bad

 

HandlerExceptionResolver

스프링 MVC는 컨트롤러(핸들러) 밖으로 예외가 던져진 경우 예외를 해결하고,

동작을 새로 정의할 수 있는 방법을 제공한다.

컨트롤러 밖으로 던져진 예외를 해결하고, 동작 방식을 변경하고 싶으면 HandlerExceptionResolver 를 사용하면 된다.

줄여서 ExceptionResolver 라 한다.

 

ExceptionResolver 적용전

ExceptionResolver 적용전

ExceptionResolver 적용후

ExceptionResolver 적용후

 

참고: ExceptionResolver 로 예외를 해결해도 postHandle() 은 호출되지 않는다.

 

HandlerExceptionResolver - 인터페이스

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

 

MyHandlerExceptionResolver

package hello.exception.resolver;


import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.web.servlet.HandlerExceptionResolver;
import org.springframework.web.servlet.ModelAndView;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;

@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;
    }
}

 

ExceptionResolverModelAndView 를 반환하는 이유는

마치 try, catch를 하듯이, Exception 을 처리해서 정상 흐름 처럼 변경하는 것이 목적이다.

이름 그대로 Exception 을 Resolver(해결)하는 것이 목적이다.

 

여기서는 IllegalArgumentException 이 발생하면 response.sendError(400) 를 호출해서

HTTP 상태 코드를 400으로 지정하고, 빈 ModelAndView 를 반환한다.

 

반환 값에 따른 동작 방식

HandlerExceptionResolver 의 반환 값에 따른 DispatcherServlet 의 동작 방식은 다음과 같다.

- 빈 ModelAndView

  : new ModelAndView() 처럼 빈 ModelAndView 를 반환하면 뷰를 렌더링 하지 않고, 정상 흐름으로 서블릿이 리턴된다.

- ModelAndView 지정

  : ModelAndViewView , Model 등의 정보를 지정해서 반환하면 뷰를 렌더링 한다.

- 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

  : 이후 WAS는 서블릿 오류 페이지를 찾아서 내부 호출, 예를 들어서 스프링 부트가 기본으로 설정한 /error 가 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

 

WebConfig - 수정

WebMvcConfigurer 를 통해 등록

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

 

configureHandlerExceptionResolvers(..) 를 사용하면 스프링이 기본으로 등록하는

ExceptionResolver 가 제거되므로 주의, extendHandlerExceptionResolvers 를 사용하자

 

Postman으로실행

- http://localhost:8080/api/members/ex   → HTTP 상태 코드 500

http://localhost:8080/api/members/ex

 

- http://localhost:8080/api/members/bad → HTTP 상태 코드 400

http://localhost:8080/api/members/bad

 

API 예외 처리 - HandlerExceptionResolver 활용

예외가 발생하면 WAS까지 예외가 던져지고,

WAS에서 오류 페이지 정보를 찾아서 다시 /error 를 호출하는 과정은 생각해보면 너무 복잡하다.

ExceptionResolver 를 활용하면 예외가 발생했을 때 이런 복잡한 과정 없이 여기에서 문제를 깔끔하게 해결할 수 있다

 

사용자 정의 예외 추가

UserException

package hello.exception.exception;


public class UserException extends RuntimeException {
    public UserException() {
        super();
    }

    public UserException(String message) {
        super(message);
    }

    public UserException(String message, Throwable cause) {
        super(message, cause);
    }

    public UserException(Throwable cause) {
        super(cause);
    }

    protected UserException(String message, Throwable cause, boolean enableSuppression, boolean writableStackTrace) {
        super(message, cause, enableSuppression, writableStackTrace);
    }
}

 

ApiExceptionController - 예외추가

@GetMapping("/api/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);
}

 

http://localhost:8080/api/members/user-ex 호출시 UserException 이 발생하도록 해두었다.

이제 이 예외를 처리하는 UserHandlerExceptionResolver 를 만들어보자.

 

UserHandlerExceptionResolver

package hello.exception.resolver;

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import hello.exception.exception.UserException;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.web.servlet.HandlerExceptionResolver;
import org.springframework.web.servlet.ModelAndView;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

@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);
                } else {
                    // TEXT/HTML
                    return new ModelAndView("error/500");
                }


            }

        } catch (IOException e) {
            log.error("resolver ex", e);
        }


        return null;
    }
}

 

HTTP 요청 해더의 ACCEPT 값이 application/json 이면 JSON으로 오류를 내려주고,

그 외 경우에는 error/500에 있는 HTML 오류 페이지를 보여준다.

 

WebConfig에 UserHandlerExceptionResolver 추가

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

 

실행

POSTMAN 실행

 

http://localhost:8080/api/members/user-ex

 

ACCEPT : application/json

http://localhost:8080/api/members/user-ex

 

ACCEPT : text/html

http://localhost:8080/api/members/user-ex

 

정리

ExceptionResolver 를 사용하면 컨트롤러에서 예외가 발생해도 ExceptionResolver 에서 예외를 처리해버린다.

따라서 예외가 발생해도 서블릿 컨테이너까지 예외가 전달되지 않고, 스프링 MVC에서 예외 처리는 끝이 난다.

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.

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