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자바 - 자원 정리 이해

다음 예제 코드를 바탕으로 자바의 자원 정리를 이해해보자.

public class CallException extends Exception{
    public CallException(String message) {
        super(message);
    }
}

public class CloseException extends Exception{
    public CloseException(String message) {
        super(message);
    }
}
public class ResourceV1 {

    private String name;

    public ResourceV1(String name) {
        this.name = name;
    }

    //정상 로직 호출
    public void call() {
        System.out.println(name + " call");
    }

    /**
     * 비정상 로직 호출
     * @throws CallException
     */
    public void callEx() throws CallException {
        System.out.println(name + " callEx");
        throw new CallException(name + " ex");
    }

    //정상 종료
    public void close() {
        System.out.println(name + " close");
    }

    /**
     * 비정상 종료
     * @throws CloseException
     */
    public void closeEx() throws CloseException {
        System.out.println(name + " closeEx");
        throw new CloseException(name + " ex");
    }
}

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V1

  • 서로 관련된 자원은 나중에 생성한 자원을 먼저 정리해야 한다.

  • 예를 들어 위 코드의 경우 resource2를 먼저 닫고, resource1을 닫아야 한다. 왜냐하면 resource2의 입장에서 resource1의 정보를 아직 참고하고 있을 수 있기 때문이다.

여기서 문제는 callEx()에서 발생하는 예외 때문에 자원 정리 코드가 호출되지 않는다.

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V2

이번에는 예외가 발생해도 자원을 정리하도록 해보자.

finally 코드 블록을 사용해서 자원을 닫는 코드가 항상 호출되도록 했다. 자원 객체를 생성하기 전에 예외가 발생하면 자원은 null이 되므로 null 체크를 해야 한다.

finally 코드 블록은 항상 호출되기 때문에 자원이 잘 정리될 것 같지만, 자원을 정리하는 중에 finally 코드 블록 안에서 예외가 발생하면 그 밑에 있는 자원 정리 코드는 호출되지 않는다.

이 코드에서 발생한 핵심 예외는 CallException이다. 이 예외 때문에 문제가 된 것이다. 그런데 finally 코드 블록에서 자원을 정리하면서 CloseException 예외가 추가로 발생했다. 즉 예외 때문에 자원을 정리하고 있는데 자원 정리 중에 또 다른 예외가 발생한 것이다. 이 경우 로직을 호출한 쪽에서는 핵심 예외인 CallException이 아니라 finally 블록 안에서 새로 생성된 CloseException을 받게 된다. 핵심 예외가 사라졌다!

개발자 입장에서는 핵심 예외를 확인해야 제대로 된 문제를 찾을 수 있을 것이다. 자원을 닫는 중에 발생한 예외는 부가 예외일 뿐이다.

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V3

이번에는 자원 정리 코드에서 또 try-catch를 사용해서 자원 정리 중에 발생하는 예외를 잡아서 처리해보자.

  • finally 블록에서 각각의 자원을 닫을 때도 예외가 발생하면 예외를 잡아서 처리했다.

  • 이렇게 하면 자원 정리 시점에 예외가 발생해도 다음 자원을 닫을 수 있다.

  • 자원 정리 시점에 발생한 예외를 잡아서 처리했기 때문에 자원 정리 시점에 발생한 부가 예외가 핵심 예외를 가리지 않는다.

  • 자원 정리 시점에 발생한 예외는 당장 더 처리할 수 있는 부분이 없다. 따라서 로그를 남겨서 개발자가 인지할 수 있게 하는 정도면 충분하다.

핵심적인 문제들은 해결되었지만 아쉬운 부분이 많다.

  • resource 변수를 선언하면서 동시에 할당할 수 없다. (try와 finally의 스코프가 다르다.)

  • catch 이후에 finally를 호출하여 자원 정리가 조금 늦어진다.

  • 개발자가 실수로 close()를 호출하지 않을 수도 있다.

  • 개발자가 close() 호출 순서를 실수할 수도 있다. (자원을 생성한 순서와 반대로 닫아야 한다.)

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V4

try-with-resources를 사용하여 위 문제들을 해결할 수 있다.

try-with-resources를 사용하기 위해 자원에 AutoCloseable을 구현했다. 그리고 close()는 항상 CloseException을 던진다.

try-with-resources는 close()를 자동 호출해주는 기능 외에 여러 기능들을 더 제공한다.

  • 리소스 누수 방지 : 모든 리소스가 제대로 닫히도록 보장한다. 실수로 finally 블록을 적지 않거나 finally 블록 안에서 자원 해제 코드를 누락하는 문제들을 예방할 수 있다.

  • 코드 간결성 및 가독성 향상 : 명시적인 close() 호출이 필요 없다.

  • 스코프 범위 한정 : 리소스로 사용되는 변수의 스코프가 try 블록 안으로 한정된다. 따라서 코드 유지보수가 더 쉬워진다.

  • 조금 더 빠른 자원 해제 : 기존에는 try → catch → finally로 catch 이후에 자원을 반납했다. 반면 try-with-resources는 try 블록이 끝나면 즉시 close()를 호출한다.

  • 자원 정리 순서 : 먼저 선언한 자원을 나중에 정리한다.

  • 부가 예외 포함

    • try-with-resources를 사용하는 중에 핵심 로직 예외와 자원을 정리하는 중에 발생하는 부가 예외가 모두 발생하면 어떻게 될까?

    • try-with-resources는 핵심 예외만을 반환한다. 부가 예외는 핵심 예외안에 Suppressed로 담아서 반환한다.

    • 개발자는 자원 정리 중에 발생한 부가 예외를 ex.getSuppressed()를 통해 활용할 수 있다.

    • 즉 try-with-resources를 사용하면 핵심 예외를 반환하면서 동시에 부가 예외도 필요하면 확인할 수 있다.

추가로 자바 예외에는 ex.addSuppressed(ex)라는 메서드로 예외 안에 참고할 예외를 담아둘 수 있다.

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