12 분 소요

 인프런 스프링 DB 1편 - 데이터 접근 핵심 원리편을 학습하고 정리한 내용 입니다.

예외처리를 스프링이 어떻게 처리하는지, 반복적인 부분은 어떻게 해결하는지 알아보자.

체크 예외와 인터페이스

서비스 계층은 가급적 특정 구현 기술에 의존하지 않고, 순수하게 유지하는 것이 좋다. 이렇게 하려면 예외에 대한 의존도 함께 해결해야 한다.

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private void bizLogic(String fromId, String toId, int money) throws SQLException {  
    Member fromMember = memberRepository.findById(fromId);  
    Member toMember = memberRepository.findById(toId);  
  
    memberRepository.update(fromId, fromMember.getMoney() - money);  
    // 오류 케이스  
    validation(toMember);  
    memberRepository.update(toId, toMember.getMoney() + money);  
}

서비스단에 있는 throws SQLException에 대한 의존을 어떻게 제거해야 할까?

서비스가 처리할 수 없으므로 리포지토리가 던지는 SQLException체크 예외를 런타임 예외로 전환해서 서비스 계층에 던지자. 이렇게 하면 서비스 계층이 해당 예외를 무시할 수 있기 때문에, 특정 구현 기술에 의존하는 부분을 제거하고 서비스 계층을 순수하게 유지할 수 있다.

지금부터 코드로 이 방법을 적용해보자.

인터페이스 도입

먼저 MemberRepository인터페이스도 도입해서 구현 기술을 쉽게 변경할 수 있게 해보자.

  • 이렇게 인터페이스를 도입하면 MemberService는 MemberRepository인터페이스에만 의존하면 된다.
  • 이제 구현 기술을 변경하고 싶으면 DI를 사용해서 MemberService코드의 변경 없이 구현 기술을 변경할 수 있다.

MemberRepository 인터페이스

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public interface MemberRepositoryEx {  
    Member save(Member member);  
    Member findById(String memberId);  
    void update(String memberId, int money);  
    void delete(String memberId);  
}

특정 기술에 종속되지 않는 순수한 인터페이스이다. 이 인터페이스를 기반으로 특정 기술을 사용하는 구현체를 만들면 된다.

체크 예외와 인터페이스

기존에는 왜 이런 인터페이스를 만들지 않았을까?

왜냐하면 SQLException이 체크 예외이기 때문이다. 여기서 체크 예외가 또 발목을 잡는다.

체크 예외를 사용하려면 인터페이스에도 해당 체크 예외가 선언 되어 있어야 한다.

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public interface MemberRepositoryEx {  
    Member save(Member member) throws SQLException;  
    Member findById(String memberId) throws SQLException;  
    void update(String memberId, int money) throws SQLException;  
    void delete(String memberId) throws SQLException;  
}

이런 식으로 말이다.

체크 예외 코드에 인터페이스 도입시 문제점 - 구현 클래스

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@Slf4j  
public class MemberRepositoryV3 implements MemberRepository {  
    
    public Member save(Member member) throws SQLException {
	    String sql = "insert into member(member_id, money) values (?, ?)";
	    ...
    }
  • 인터페이스의 구현체가 체크 예외를 던지려면, 인터페이스 메서드에 먼저 체크 예외를 던지는 부분이 선언 되어있어야 한다. 그래야 구현 클래스의 메서드도 체크 예외를 던질 수 있다.
    • 쉽게 이야기 해서 MemberRepositoryV3가 throws SQLException를 하려면 MemberRepositoryEx 인터페이스에도 throws SQLException이 필요하다.
  • 참고로 구현 클래스의 메서드에 선언할 수 있는 예외는 부모 타입에서 던진 예외와 같거나 하위 타입이어야 한다.
    • 예를 들어서 인터페이스 메서드에 throws Exception를 선언하면, 구현 클래스 메서드에 throws SQLException는 가능하다. SQLException은 Exception의 하위 타입이기 때문이다.
      • 하지만 좋은 방법은 아니다.

특정 기술에 종속되는 인터페이스

구현 기술을 쉽게 변경하기 위해서 인터페이스를 도입하더라도 SQLException과 같은 특정 구현 기술에 종속적인 체크 예외를 사용하게 되면 인터페이스에도 해당 예외를 포함해야 한다.

하지만 이것은 우리가 원하던 순수한 인터페이스가 아니다. JDBC 기술에 종속적인 인터페이스일 뿐이다. 인터페이스를 만드는 목적은 구현체를 쉽게 변경하기 위함인데, 이미 인터페이스가 특정 구현 기술에 오염이 되어 버렸다.

향후 JDBC가 아닌 다른 기술로 변경한다면 인터페이스 자체를 변경해야 한다.

런타임 예외와 인터페이스

런타임 예외는 이런 부분에서 자유롭다. 인터페이스에 런타임 예외를 따로 선언하지 않아도 된다. 따라서 인터페이스가 특정 기술에 종속적일 필요가 없다.

런타임 예외 적용

실제 코드에 런타임 예외를 사용하도록 적용해보자

MemberRepository 인터페이스

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public interface MemberRepository {  
    Member save(Member member);  
    Member findById(String memberId);  
    void update(String memberId, int money);  
    void delete(String memberId);  
}

MyDbException 런타임 예외

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public class MyDbException extends RuntimeException {  
  
    public MyDbException() {  
    }  
    public MyDbException(String message) {  
        super(message);  
    }  
  
    public MyDbException(String message, Throwable cause) {  
        super(message, cause);  
    }  
  
    public MyDbException(Throwable cause) {  
        super(cause);  
    }  
}
  • RuntimeException을 상속받았다. 따라서 MyDbException은 런타임(언체크) 예외가 된다.

MemberRepositoryV4_1

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/**  
 * 예외 누수 문제 해결  
 * 체크 예외를 런타임 예외로 변경  
 * MemberRepository 인터페이스 사용  
 * throws SQLException 제거  
 * */  
@Slf4j  
public class MemberRepositoryV4_1 implements MemberRepository {  
  
    private final DataSource dataSource;  
  
    public MemberRepositoryV4_1(final DataSource dataSource) {  
        this.dataSource = dataSource;  
    }  
  
    @Override  
    public Member save(Member member) {  
        String sql = "insert into member(member_id, money) values (?, ?)";  
  
        Connection con = null;  
        PreparedStatement pstmt = null;  
  
        try {  
            con = getConnection();  
            pstmt = con.prepareStatement(sql);  
            pstmt.setString(1, member.getMemberId());  
            pstmt.setInt(2, member.getMoney());  
            pstmt.executeUpdate();  
            return member;  
        } catch (SQLException e) {  
            throw new MyDbException(e);  
        } finally {  
            close(con, pstmt, null);  
        }  
    }  
  
    @Override  
    public Member findById(String memberId) {  
        String sql = "select * from member where member_id = ?";  
  
        Connection con = null;  
        PreparedStatement pstmt = null;  
        ResultSet rs = null;  
  
        try {  
            con = getConnection();  
            pstmt = con.prepareStatement(sql);  
            pstmt.setString(1, memberId);  
  
            rs = pstmt.executeQuery();  
            if (rs.next()) {  
                Member member = new Member();  
                member.setMemberId(rs.getString("member_id"));  
                member.setMoney(rs.getInt("money"));  
                return member;  
            } else {  
                throw new NoSuchElementException("member not found, memberId= " + memberId);  
            }  
  
        } catch (Exception e) {  
            throw new MyDbException(e);  
        } finally {  
            close(con, pstmt, rs);  
        }  
    }  
  
    @Override  
    public void update(String memberId, int money) {  
        String sql = "update member set money=? where member_id=?";  
        Connection con = null;  
        PreparedStatement pstmt = null;  
  
        try {  
            con = getConnection();  
            pstmt = con.prepareStatement(sql);  
            pstmt.setInt(1, money);  
            pstmt.setString(2, memberId);  
            pstmt.executeUpdate();  
        } catch (SQLException e) {  
            throw new MyDbException(e);  
        } finally {  
            close(con, pstmt, null);  
        }  
    }  
  
    @Override  
    public void delete(String memberId) {  
        String sql = "delete from member where member_id = ?";  
  
        Connection con = null;  
        PreparedStatement pstmt = null;  
  
        try {  
            con = getConnection();  
            pstmt = con.prepareStatement(sql);  
            pstmt.setString(1, memberId);  
  
            pstmt.executeUpdate();  
  
        } catch (Exception e) {  
            throw new MyDbException(e);  
        } finally {  
            close(con, pstmt, null);  
        }  
    }  
  
    private void close(Connection con, Statement stmt, ResultSet rs) {  
        JdbcUtils.closeResultSet(rs);  
        JdbcUtils.closeStatement(stmt);  
        //주의! 트랜잭션 동기화를 사용하려면 DataSourceUtils를 사용해야 한다.  
        DataSourceUtils.releaseConnection(con, dataSource);  
    }  
  
    private Connection getConnection() throws SQLException {  
        //주의! 트랜잭션 동기화를 사용하려면 DataSourceUtils를 사용해야 한다.  
        Connection con = DataSourceUtils.getConnection(dataSource);  
        log.info("get connection= {}", con);  
        return con;  
    }  
}
  • MemberRepository 인터페이스를 구현한다.
  • 이 코드에서 핵심은 SQLException이라는 체크 예외를 MyDbException이라는 런타임 예외로 변환해서 던지는 부분이다.

예외 변환

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catch (Exception e) {  
	throw new MyDbException(e);  
}
  • 잘 보면 기존 예외를 생성자를 통해서 포함하고 있는 것을 확인할 수 있다. 예외는 원인이 되는 예외를 내부에 포함할 수 있는데, 꼭 이렇게 작성해야 한다. 그래야 예외를 출력했을 때 원인이 되는 기존 예외도 함께 확인할 수 있다.
  • MyDbException이 내부에 SQLException을 포함하고 있다고 이해하면 된다. 예외를 출력했을 때 스택 트레이스를 통해 둘다 확인할 수 있다.
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catch (Exception e) {  
	throw new MyDbException();  
}

다음과 같이 기존 예외를 무시하고 작성하면 절대 안된다!

이번에는 서비스가 인터페이스를 사용하도록 하자. 기존 코드를 유지하기 위해 MemberServiceV3_3를 복사해서 수정하자.

MemberServiceV4

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/**  
 * 예외 누수 문제 해결  
 * SQLException 제거  
 * MemberRepository 인터페이스 의존  
 */  
@Slf4j  
public class MemberServiceV4 {  
  
    private final MemberRepository memberRepository;  
  
    public MemberServiceV4(MemberRepository memberRepository) {  
        this.memberRepository = memberRepository;  
    }  
  
    @Transactional  
    public void accountTransfer(String fromId, String toId, int money) {  
        bizLogic(fromId, toId, money);  
    }  
  
    private void bizLogic(String fromId, String toId, int money) {  
        Member fromMember = memberRepository.findById(fromId);  
        Member toMember = memberRepository.findById(toId);  
  
        memberRepository.update(fromId, fromMember.getMoney() - money);  
        // 오류 케이스  
        validation(toMember);  
        memberRepository.update(toId, toMember.getMoney() + money);  
    }  
  
  
    private void validation(Member toMember) {  
        if (toMember.getMemberId().equals("ex"))  
            throw new IllegalStateException("이체중 예외 발생");  
    }  
}
  • MemberRepository인터페이스에 의존하도록 코드를 변경했다.
  • 드디어 메서드에서 throws SQLException부분이 제거된 것을 확인할 수 있다.
  • 드디어 순수한 서비스를 완성했다.

마지막으로 테스트 해보자.

MemberServiceV4Test

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/**  
 * 예외 누수 문제 해결  
 * SQLException 제거  
 * MemberRepository 인터페이스 의존  
 */  
@Slf4j  
@SpringBootTest  
class MemberServiceV4Test {  
  
    public static final String MEMBER_A = "memberA";  
    public static final String MEMBER_B = "memberB";  
    public static final String MEMBER_EX = "ex";  
  
    @Autowired  
    private MemberRepository memberRepository;  
    @Autowired  
    private MemberServiceV4 memberService;  
  
    @TestConfiguration  
    static class testConfig {  
  
        private final DataSource dataSource;  
  
        public testConfig(DataSource dataSource) {  
            this.dataSource = dataSource;  
        }  
  
        @Bean  
        MemberRepository memberRepository() {  
            return new MemberRepositoryV4_1(dataSource);  
        }  
  
        @Bean  
        MemberServiceV4 memberService() {  
            return new MemberServiceV4(memberRepository());  
        }  
    }  
  
    @AfterEach  
    void after() throws SQLException {  
        memberRepository.delete(MEMBER_A);  
        memberRepository.delete(MEMBER_B);  
        memberRepository.delete(MEMBER_EX);  
    }  
  
    @Test  
    @DisplayName("정상 이체")  
    void accountTransfer() {  
        //given  
        Member memberA = new Member(MEMBER_A, 10000);  
        Member memberB = new Member(MEMBER_B, 10000);  
  
        memberRepository.save(memberA);  
        memberRepository.save(memberB);  
  
        //when  
        memberService.accountTransfer(memberA.getMemberId(), memberB.getMemberId(), 2000);  
        //then  
        Member findMemberA = memberRepository.findById(memberA.getMemberId());  
        Member findMemberB = memberRepository.findById(memberB.getMemberId());  
  
        assertThat(findMemberA.getMoney()).isEqualTo(8000);  
        assertThat(findMemberB.getMoney()).isEqualTo(12000);  
  
    }  
  
    @Test  
    @DisplayName("이체중 예외 발생")  
    void accountTransferEx() {  
        //given  
        Member memberA = new Member(MEMBER_A, 10000);  
        Member memberEx = new Member(MEMBER_EX, 10000);  
  
        memberRepository.save(memberA);  
        memberRepository.save(memberEx);  
  
        //when  
        assertThatThrownBy(() ->  
                memberService.accountTransfer(memberA.getMemberId(), memberEx.getMemberId(), 2000))  
                .isInstanceOf(IllegalStateException.class);  
  
        //then  
        Member findMemberA = memberRepository.findById(memberA.getMemberId());  
        Member findMemberEx = memberRepository.findById(memberEx.getMemberId());  
  
        assertThat(findMemberA.getMoney()).isEqualTo(10000); // 트랜잭션 처리했기때문에 이제 10000원 정상  
        assertThat(findMemberEx.getMoney()).isEqualTo(10000);  
    }  
  
    @Test  
    void AopCheck() {  
        log.info("memberService class={}", memberService.getClass());  
        log.info("memberRepository class={}", memberRepository.getClass());  
        Assertions.assertThat(AopUtils.isAopProxy(memberService)).isTrue();  
        Assertions.assertThat(AopUtils.isAopProxy(memberRepository)).isFalse();  
    }  
}
  • MemberRepository 인터페이스를 사용하도록 했다.
  • 테스트가 모두 정상 동작하는 것을 확인할 수 있다.

정리

  • 체크 예외를 런타임 예외로 변환하면서 인터페이스와 서비스 계층의 순수성을 유지할 수 있게 되었다.
  • 덕분에 향후 JDBC에서 다른 구현 기술로 변경하더라도 서비스 계층의 코드를 변경하지 않고 유지할 수 있다.

남은 문제

리포지토리에서 넘어오는 특정한 예외의 경우 복구를 시도할 수도 있다. 그런데 지금 방식은 항상 MyDbException 이라는 예외만 넘어오기 때문에 예외를 구분할 수 없는 단점이 있다. 만약 특정 상황에는 예외를 잡아서 복구하고 싶으면 예외를 어떻게 구분해서 처리할 수 있을까?

데이터 접근 예외 직접 만들기

데이터베이스 오류에 따라서 특정 예외는 복구하고 싶을 수 있다.

예를 들어서 회원 가입시 DB에 이미 같은 ID가 있으면 ID 뒤에 숫자를 붙여서 새로운 ID를 만들어야 한다고 가정해보자.

ID를 hello라고 가입 시도 했는데, 이미 같은 아이디가 있으면 hello12345 와 같이 뒤에 임의의 숫자를 붙여서 가입하는 것이다.

데이터를 DB에 저장할 때 같은 ID가 이미 데이터베이스에 저장되어 있다면, 데이터베이스는 오류 코드를 반환하고, 이 오류 코드를 받은 JDBC 드라이버는 SQLException을 던진다. 그리고 SQLException에는 데이터베이스가 제공하는 errorCode 라는 것이 들어있다.

  • H2 데이터베이스
    • 23505 : 키 중복 오류
    • 42000 : SQL 문법 오류
  • MySQL
    • 1062 : 키 중복 오류

참고로 같은 오류여도 각각의 데이터베이스마다 정의된 오류 코드가 다르다. 따라서 오류 코드를 사용할 때는 데이터베이스 메뉴얼을 확인해야 한다.

H2 데이터베이스 오류 코드 참고

서비스 계층에서는 예외 복구를 위해 키 중복 오류를 확인할 수 있어야 한다. 그래야 새로운 ID를 만들어서 다시 저장을 시도할 수 있기 때문이다. 이러한 과정이 바로 예외를 확인해서 복구하는 과정이다.

리포지토리는 SQLException을 서비스 계층에 던지고 서비스 계층은 이 예외의 오류 코드를 확인해서 키 중복 오류(23505)인 경우 새로운 ID를 만들어서 다시 저장하면 된다.

그런데 SQLException에 들어있는 오류 코드를 활용하기 위해 SQLException을 서비스 계층으로 던지게 되면, 서비스 계층이 SQLException이라는 JDBC 기술에 의존하게 되면서, 지금까지 우리가 고민했던 서비스 계층의 순수성이 무너진다.

이 문제를 해결하려면 앞서 배운 것 처럼 리포지토리에서 예외를 변환해서 던지면 된다.

SQLException → MyDuplicateKeyException

먼저 필요한 예외를 만들어보자.

MyDuplicateKeyException

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package hello.jdbc.repository.ex;  
  
public class MyDuplicateKeyException extends MyDbException {  
    public MyDuplicateKeyException() {  
    }  
    public MyDuplicateKeyException(String message) {  
        super(message);  
    }  
  
    public MyDuplicateKeyException(String message, Throwable cause) {  
        super(message, cause);  
    }  
  
    public MyDuplicateKeyException(Throwable cause) {  
        super(cause);  
    }  
}
  • 기존에 사용했던 MyDbException을 상속받아서 의미있는 계층을 형성한다. 이렇게하면 데이터베이스 관련 예외라는 계층을 만들 수 있다.
  • 그리고 이름도 MyDuplicateKeyException이라는 이름을 지었다. 이 예외는 데이터 중복의 경우에만 던져야 한다.
  • 이 예외는 우리가 직접 만든 것이기 때문에, JDBC나 JPA 같은 특정 기술에 종속적이지 않다. 따라서 이 예외를 사용하더라도 서비스 계층의 순수성을 유지할 수 있다. (향후 JDBC에서 다른 기술로 바꾸어도 이 예외는 그대로 유지할 수 있다.)

실제 예제 코드를 만들어서 확인해보자.

ExTranslatorV1Test

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@Slf4j  
public class ExTranslatorV1Test {  
  
    Repository repository;  
    Service service;  
  
    @BeforeEach  
    void init() {  
        DriverManagerDataSource dataSource = new DriverManagerDataSource(URL, USERNAME, PASSWORD);  
        repository = new Repository(dataSource);  
        service = new Service(repository);  
    }  
  
    @Test  
    void duplicationKeySave() {  
        service.create("myId");  
        service.create("myId");//같은 ID 저장 시도  
    }  
  
  
    @Slf4j  
    @RequiredArgsConstructor    static class Service {  
        private final Repository repository;  
  
        public void create(String memberId) {  
            try {  
                repository.save(new Member(memberId, 0));  
                log.info("saveId={}", memberId);  
            } catch (MyDuplicateKeyException e) {  
                log.info("키 중복, 복구 시도");  
                String retryId = generateNewId(memberId);  
                log.info("retryId={}", retryId);  
                repository.save(new Member(retryId, 0));  
            } catch (MyDbException e) {  
                log.info("데이터 접근 계층 예외", e);  
                throw e;  
            }  
        }  
  
        private String generateNewId(String memberId) {  
            return memberId + new Random().nextInt(10000);  
        }  
    }  
  
    @RequiredArgsConstructor  
    static class Repository {  
        private final DataSource dataSource;  
  
        public Member save(Member member) {  
            String sql = "insert into member(member_id, money) values(?, ?)";  
            Connection con = null;  
            PreparedStatement pstmt = null;  
  
            try {  
                con = dataSource.getConnection();  
                pstmt = con.prepareStatement(sql);  
                pstmt.setString(1, member.getMemberId());  
                pstmt.setDouble(2, member.getMoney());  
                pstmt.executeUpdate();  
                return member;  
            } catch (SQLException e) {  
                //h2 db  
                if (e.getErrorCode() == 23505) {  
                    throw new MyDuplicateKeyException(e);  
                }  
                throw new MyDbException(e);  
            } finally {  
                JdbcUtils.closeStatement(pstmt);  
                JdbcUtils.closeConnection(con);  
            }  
        }  
    }  
}

실행해보면

같은 ID를 저장했지만, 중간에 예외를 잡아서 복구한 것을 확인할 수 있다.

리포지토리 부터 중요한 부분을 살펴보자.

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catch (SQLException e) {  
    //h2 db  
    if (e.getErrorCode() == 23505) {  
        throw new MyDuplicateKeyException(e);  
    }  
    throw new MyDbException(e);  
}
  • e.getErrorCode() == 23505 : 오류 코드가 키 중복 오류(23505)인 경우 MyDuplicateKeyException을 새로 만들어서 서비스 계층에 던진다.
  • 나머지 경우 기존에 만들었던 MyDbException을 던진다.

서비스의 중요한 부분을 살펴보자.

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try {  
    repository.save(new Member(memberId, 0));  
    log.info("saveId={}", memberId);  
} catch (MyDuplicateKeyException e) {  
    log.info("키 중복, 복구 시도");  
    String retryId = generateNewId(memberId);  
    log.info("retryId={}", retryId);  
    repository.save(new Member(retryId, 0));  
} catch (MyDbException e) {  
    log.info("데이터 접근 계층 예외", e);  
    throw e;  
}
  • 처음에 저장을 시도한다. 만약 리포지토리에서 MyDuplicateKeyException예외가 올라오면 이 예외를 잡는다.
  • 예외를 잡아서 generateNewId(memberId)로 새로운 ID 생성을 시도한다. 그리고 다시 저장한다. 여기가 예외를 복구하는 부분이다.
  • 만약 복구할 수 없는 예외(MyDbException)면 로그만 남기고 다시 예외를 던진다.
    • 참고로 이 경우 여기서 예외 로그를 남기지 않아도 된다. 어차피 복구할 수 없는 예외는 예외를 공통으로 처리하는 부분까지 전달되기 때문이다. 따라서 이렇게 복구 할 수 없는 예외는 공통으로 예외를 처리하는 곳에서 예외 로그를 남기는 것이 좋다. 여기서는 다양하게 예외를 잡아서 처리할 수 있는 점을 보여주기 위해 이곳에 코드를 만들어두었다.

정리

  • SQL ErrorCode로 데이터베이스에 어떤 오류가 있는지 확인할 수 있었다.
  • 예외 변환을 통해 SQLException을 특정 기술에 의존하지 않는 직접 만든 예외인 MyDuplicateKeyException로 변환 할 수 있었다.
  • 리포지토리 계층이 예외를 변환해준 덕분에 서비스 계층은 특정 기술에 의존하지 않는 MyDuplicateKeyException을 사용해서 문제를 복구하고, 서비스 계층의 순수성도 유지할 수 있었다.

남은 문제

  • SQL ErrorCode는 각각의 데이터베이스 마다 다르다. 결과적으로 데이터베이스가 변경될 때 마다 ErrorCode도 모두 변경해야 한다.
    • H2 : 23505
    • MySQL : 1062
  • 데이터베이스가 전달하는 오류는 키 중복 뿐만 아니라 락이 걸린 경우, SQL 문법에 오류 있는 경우 등등 수십 수백가지 오류 코드가 있다. 이 모든 상황에 맞는 예외를 지금처럼 다 만들어야 할까? 추가로 앞서 이야기한 것 처럼 데이터베이스마다 이 오류 코드는 모두 다르다.

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참고