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2025-05-14 09:34:13 +09:00

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예외 처리

소프트웨어 개발에서 오류는 피할 수 없는 부분입니다. Dart는 예외(Exception)를 사용하여 프로그램 실행 중 발생하는 오류를 처리합니다. 이 장에서는 Dart의 예외 처리 메커니즘, 내장 예외 타입, 사용자 정의 예외 생성 및 효과적인 예외 처리 전략에 대해 알아보겠습니다.

예외의 개념

예외는 프로그램 실행 중 발생하는 비정상적인 상황이나 오류입니다. 예외가 발생하면 프로그램의 정상적인 흐름이 중단되고, 해당 예외를 처리하는 코드로 제어가 이동합니다.

예외와 오류의 차이

Dart에서는 모든 예외가 Exception 또는 Error 클래스의 하위 타입입니다:

Exception: 프로그램이 복구할 수 있는 오류 상황을 나타냅니다.
Error: 프로그래밍 오류나 시스템 오류와 같이 일반적으로 복구할 수 없는 심각한 문제를 나타냅니다.

내장 예외 타입

Dart는 다양한 내장 예외 타입을 제공합니다:

Exception 하위 타입

// 포맷 예외
FormatException('잘못된 형식의 입력입니다.');

// 상태 예외
StateError('객체가 잘못된 상태입니다.');

// 타입 오류
TypeError(); // 예: 잘못된 타입 캐스팅

// 인수 오류
ArgumentError('잘못된 인수가 제공되었습니다.');
ArgumentError.notNull('필수 매개변수가 null입니다.');
ArgumentError.value(42, 'age', '0보다 커야 합니다.');

// 범위 오류
RangeError('인덱스가 범위를 벗어났습니다.');
RangeError.index(10, [1, 2, 3], 'index', '인덱스가 범위를 벗어났습니다.', 3);
RangeError.range(42, 0, 10, 'value', '값이 허용 범위를 벗어났습니다.');

// 동시성 예외
ConcurrentModificationError('반복 중 컬렉션이 수정되었습니다.');

// 타임아웃 예외
TimeoutException('작업이 시간 초과되었습니다.', Duration(seconds: 5));

Error 하위 타입

// 어설션 오류
AssertionError('조건이 false입니다.');

// 형식 오류
TypeError();

// 캐스트 오류 (다운캐스팅 실패)
CastError();

// 널 참조 오류
NoSuchMethodError.withInvocation(null, Invocation.method(Symbol('toString'), []));

// 스택 오버플로우
StackOverflowError();

// 외부 오류
OutOfMemoryError();

예외 처리 기본

1. try-catch-finally

기본적인 예외 처리 구문은 다음과 같습니다:

try {
  // 예외가 발생할 수 있는 코드
  int result = 12 ~/ 0; // 0으로 나누기 시도
  print('결과: $result'); // 이 코드는 실행되지 않음
} catch (e) {
  // 모든 예외 처리
  print('예외 발생: $e');
} finally {
  // 예외 발생 여부와 관계없이 항상 실행
  print('finally 블록 실행');
}

// 출력:
// 예외 발생: IntegerDivisionByZeroException
// finally 블록 실행

2. 특정 예외 타입 잡기

여러 종류의 예외를 다르게 처리할 수 있습니다:

try {
  // 예외가 발생할 수 있는 코드
  dynamic value = 'not a number';
  int number = int.parse(value);
  print('숫자: $number');
} on FormatException catch (e) {
  // FormatException 처리
  print('숫자로 변환할 수 없음: $e');
} on TypeError catch (e) {
  // TypeError 처리
  print('타입 오류 발생: $e');
} catch (e, s) {
  // 기타 모든 예외 처리, 스택 트레이스 포함
  print('기타 예외 발생: $e');
  print('스택 트레이스: $s');
}

3. 예외 다시 던지기(rethrow)

예외를 잡은 후 처리하고 다시 상위 호출자에게 전파할 수 있습니다:

void processFile(String filename) {
  try {
    // 파일 처리 코드
    var file = File(filename);
    var contents = file.readAsStringSync();
    // 파일 내용 처리...
  } catch (e) {
    // 로그 기록
    print('파일 처리 중 오류 발생: $e');

    // 오류를 상위 호출자에게 전달
    rethrow;
  }
}

void main() {
  try {
    processFile('존재하지_않는_파일.txt');
  } catch (e) {
    print('메인에서 오류 처리: $e');
  }
}

사용자 정의 예외

특정 상황에 맞는 예외를 직접 정의할 수 있습니다:

// 사용자 정의 예외 클래스 정의
class InsufficientBalanceException implements Exception {
  final double balance;
  final double withdrawal;

  InsufficientBalanceException(this.balance, this.withdrawal);

  @override
  String toString() {
    return '잔액 부족: 현재 잔액 $balance, 출금 요청액 $withdrawal';
  }
}

// 사용자 정의 예외 사용
class BankAccount {
  double balance = 0;
  final String owner;

  BankAccount(this.owner, [this.balance = 0]);

  void deposit(double amount) {
    if (amount <= 0) {
      throw ArgumentError('입금액은 0보다 커야 합니다.');
    }
    balance += amount;
  }

  void withdraw(double amount) {
    if (amount <= 0) {
      throw ArgumentError('출금액은 0보다 커야 합니다.');
    }

    if (amount > balance) {
      throw InsufficientBalanceException(balance, amount);
    }

    balance -= amount;
  }
}

// 사용 예시
void main() {
  var account = BankAccount('홍길동', 1000);

  try {
    account.withdraw(1500);
  } on InsufficientBalanceException catch (e) {
    print('출금 실패: $e');
    // 출금 실패: 잔액 부족: 현재 잔액 1000.0, 출금 요청액 1500.0
  } on ArgumentError catch (e) {
    print('인수 오류: $e');
  } catch (e) {
    print('기타 예외: $e');
  }
}

비동기 코드에서의 예외 처리

1. async-await와 try-catch

비동기 함수에서도 동기 코드와 마찬가지로 try-catch를 사용할 수 있습니다:

Future<String> fetchData() async {
  await Future.delayed(Duration(seconds: 1));
  throw Exception('데이터를 가져올 수 없습니다.');
}

Future<void> processData() async {
  try {
    String data = await fetchData();
    print('데이터: $data');
  } catch (e) {
    print('데이터 처리 중 오류 발생: $e');
  } finally {
    print('데이터 처리 완료');
  }
}

void main() async {
  await processData();

  // 출력:
  // 데이터 처리 중 오류 발생: Exception: 데이터를 가져올 수 없습니다.
  // 데이터 처리 완료
}

2. Future의 catchError

Future의 메서드 체인을 사용할 때는 catchError를 사용할 수 있습니다:

Future<String> fetchData() {
  return Future.delayed(Duration(seconds: 1))
      .then((_) => throw Exception('네트워크 오류'));
}

void main() {
  fetchData()
      .then((data) => print('데이터: $data'))
      .catchError((e) => print('오류 발생: $e'))
      .whenComplete(() => print('작업 완료'));

  // 출력:
  // 오류 발생: Exception: 네트워크 오류
  // 작업 완료
}

3. 특정 예외만 처리하기

catchError에서 특정 예외만 처리할 수 있습니다:

Future<void> processTask() async {
  return Future.delayed(Duration(seconds: 1))
      .then((_) => throw TimeoutException('시간 초과', Duration(seconds: 1)))
      .then((_) => print('작업 완료'));
}

void main() {
  processTask()
      .catchError(
        (e) => print('타임아웃 발생: $e'),
        test: (e) => e is TimeoutException,
      )
      .catchError(
        (e) => print('기타 오류: $e'),
      )
      .whenComplete(() => print('모든 작업 완료'));

  // 출력:
  // 타임아웃 발생: TimeoutException: 시간 초과
  // 모든 작업 완료
}

스트림(Stream)에서의 예외 처리

1. try-catch와 await for

Stream<int> countStream(int to) async* {
  for (int i = 1; i <= to; i++) {
    if (i == 4) {
      throw Exception('4는 불길한 숫자입니다!');
    }
    yield i;
  }
}

Future<void> readStream() async {
  try {
    await for (var number in countStream(5)) {
      print('숫자: $number');
    }
    print('스트림 읽기 완료');
  } catch (e) {
    print('스트림 처리 중 오류 발생: $e');
  }
}

// 출력:
// 숫자: 1
// 숫자: 2
// 숫자: 3
// 스트림 처리 중 오류 발생: Exception: 4는 불길한 숫자입니다!

2. onError 리스너

Stream<int> countStream(int to) async* {
  for (int i = 1; i <= to; i++) {
    await Future.delayed(Duration(milliseconds: 500));
    if (i == 4) {
      throw Exception('4는 불길한 숫자입니다!');
    }
    yield i;
  }
}

void main() {
  countStream(5).listen(
    (data) => print('숫자: $data'),
    onError: (e) => print('오류 발생: $e'),
    onDone: () => print('스트림 완료'),
    cancelOnError: false, // 오류 발생 시 구독 유지 (기본값은 true)
  );
}

// 출력:
// 숫자: 1
// 숫자: 2
// 숫자: 3
// 오류 발생: Exception: 4는 불길한 숫자입니다!
// 스트림 완료

3. handleError 메서드

Stream<int> generateNumbers() async* {
  for (int i = 1; i <= 5; i++) {
    if (i == 3) throw Exception('3에서 오류 발생');
    yield i;
  }
}

void main() {
  generateNumbers()
      .handleError((error) => print('처리된 오류: $error'))
      .listen(
        (data) => print('데이터: $data'),
        onDone: () => print('완료'),
      );
}

// 출력:
// 데이터: 1
// 데이터: 2
// 처리된 오류: Exception: 3에서 오류 발생
// 완료

영역(Zone)을 사용한 예외 처리

Zone은 실행 컨텍스트를 제공하여 전역적으로 오류 처리를 할 수 있게 해줍니다. 특히 비동기 코드에서 캐치되지 않은 예외를 처리하는 데 유용합니다.

import 'dart:async';

void main() {
  // 사용자 정의 Zone 생성
  runZonedGuarded(
    () {
      // 이 영역 내에서 실행되는 모든 코드의 예외를 처리
      print('Zone 내에서 코드 실행 시작');

      // 동기 예외
      // throw Exception('동기 오류');

      // 비동기 예외
      Future.delayed(Duration(seconds: 1), () {
        throw Exception('비동기 오류');
      });

      // 타이머 내 예외
      Timer(Duration(seconds: 2), () {
        throw Exception('타이머 내 오류');
      });
    },
    (error, stack) {
      // 모든 예외를 여기서 처리
      print('Zone에서 오류 캐치: $error');
      print('스택 트레이스: $stack');
    },
  );

  print('main 함수의 끝 (Zone은 계속 실행됨)');
}

// 출력:
// Zone 내에서 코드 실행 시작
// main 함수의 끝 (Zone은 계속 실행됨)
// Zone에서 오류 캐치: Exception: 비동기 오류
// 스택 트레이스: ...
// Zone에서 오류 캐치: Exception: 타이머 내 오류
// 스택 트레이스: ...

Flutter에서의 예외 처리

1. Flutter 앱의 전역 에러 핸들러

Flutter 앱에서는 FlutterError.onError를 통해 전역 에러 핸들러를 설정할 수 있습니다:

import 'package:flutter/foundation.dart';
import 'package:flutter/material.dart';

void main() {
  // UI 렌더링 중 발생하는 오류 처리
  FlutterError.onError = (FlutterErrorDetails details) {
    if (kReleaseMode) {
      // 릴리즈 모드에서는 오류 로깅 서비스로 보내기
      Zone.current.handleUncaughtError(details.exception, details.stack!);
    } else {
      // 개발 모드에서는 콘솔에 출력
      FlutterError.dumpErrorToConsole(details);
    }
  };

  // 앱 실행을 Zone으로 감싸서 모든 비동기 오류 처리
  runZonedGuarded(
    () {
      runApp(MyApp());
    },
    (error, stackTrace) {
      // 여기서 오류 로깅, 분석 서비스로 보내기 등 처리
      print('예기치 않은 오류: $error');
      print('스택 트레이스: $stackTrace');
    },
  );
}

2. 위젯에서의 예외 처리

Flutter 위젯에서는 ErrorWidget을 사용하여 예외 발생 시 UI를 관리할 수 있습니다:

void main() {
  // 개발 시에만 사용자 정의 에러 위젯 설정
  if (kDebugMode) {
    ErrorWidget.builder = (FlutterErrorDetails details) {
      return Container(
        padding: EdgeInsets.all(16),
        alignment: Alignment.center,
        color: Colors.red.withOpacity(0.3),
        child: Text(
          '위젯 빌드 오류: ${details.exception}',
          style: TextStyle(color: Colors.white),
        ),
      );
    };
  }

  runApp(MyApp());
}

3. FutureBuilder와 StreamBuilder에서의 예외 처리

Flutter의 FutureBuilder와 StreamBuilder는 위젯에서 비동기 데이터 처리를 쉽게 하고, 오류 상태도 처리할 수 있게 해줍니다:

// FutureBuilder 사용 예
FutureBuilder<String>(
  future: fetchData(), // 비동기 데이터 소스
  builder: (context, snapshot) {
    if (snapshot.connectionState == ConnectionState.waiting) {
      return CircularProgressIndicator();
    } else if (snapshot.hasError) {
      return Text('오류 발생: ${snapshot.error}');
    } else if (snapshot.hasData) {
      return Text('데이터: ${snapshot.data}');
    } else {
      return Text('데이터 없음');
    }
  },
)

// StreamBuilder 사용 예
StreamBuilder<int>(
  stream: countStream(5),
  builder: (context, snapshot) {
    if (snapshot.hasError) {
      return Text('스트림 오류: ${snapshot.error}');
    } else if (snapshot.connectionState == ConnectionState.waiting) {
      return CircularProgressIndicator();
    } else if (snapshot.hasData) {
      return Text('현재 값: ${snapshot.data}');
    } else {
      return Text('데이터 없음');
    }
  },
)

예외 처리 모범 사례

1. 예외는 예외적인 상황에만 사용하기

// 나쁜 예: 일반적인 흐름 제어에 예외 사용
int findIndex(List<int> list, int value) {
  try {
    for (int i = 0; i < list.length; i++) {
      if (list[i] == value) {
        throw i; // 찾은 인덱스를 예외로 던짐
      }
    }
    return -1;
  } catch (e) {
    return e as int; // 예외에서 인덱스 추출
  }
}

// 좋은 예: 직접 반환
int findIndex(List<int> list, int value) {
  for (int i = 0; i < list.length; i++) {
    if (list[i] == value) {
      return i;
    }
  }
  return -1;
}

2. 적절한 예외 타입 사용하기

// 나쁜 예: 일반 예외 사용
void processAge(dynamic age) {
  if (age is! int) {
    throw Exception('나이는 정수여야 합니다.');
  }
  if (age < 0) {
    throw Exception('나이는 음수일 수 없습니다.');
  }
  // 처리 로직...
}

// 좋은 예: 구체적인 예외 사용
void processAge(dynamic age) {
  if (age is! int) {
    throw TypeError();
  }
  if (age < 0) {
    throw ArgumentError.value(age, 'age', '나이는 음수일 수 없습니다.');
  }
  // 처리 로직...
}

3. 모든 예외 처리하기

// 나쁜 예: 특정 예외만 처리
Future<void> loadUserData() async {
  try {
    final data = await fetchUserFromNetwork();
    saveToDatabase(data);
  } on NetworkException catch (e) {
    print('네트워크 오류: $e');
    // 데이터베이스 오류는 처리되지 않음
  }
}

// 좋은 예: 가능한 모든 예외 처리
Future<void> loadUserData() async {
  try {
    final data = await fetchUserFromNetwork();
    saveToDatabase(data);
  } on NetworkException catch (e) {
    print('네트워크 오류: $e');
    // 오프라인 데이터 사용
  } on DatabaseException catch (e) {
    print('데이터베이스 오류: $e');
    // 임시 저장
  } catch (e) {
    print('예기치 않은 오류: $e');
    // 기본 데이터 사용
  }
}

4. 예외 래핑 및 컨텍스트 추가하기

Future<User> fetchUser(String userId) async {
  try {
    final response = await http.get(Uri.parse('https://api.example.com/users/$userId'));

    if (response.statusCode == 200) {
      return User.fromJson(jsonDecode(response.body));
    } else {
      throw HttpException('상태 코드: ${response.statusCode}');
    }
  } catch (e) {
    // 원래 예외를 래핑하여 컨텍스트 추가
    throw UserNotFoundException(
      'ID가 $userId인 사용자를 찾을 수 없습니다.',
      cause: e,
    );
  }
}

class UserNotFoundException implements Exception {
  final String message;
  final Object? cause;

  UserNotFoundException(this.message, {this.cause});

  @override
  String toString() {
    if (cause != null) {
      return '$message (원인: $cause)';
    }
    return message;
  }
}

5. 리소스 해제 보장하기

Future<void> processFile(String path) async {
  File file;
  try {
    file = File(path);
    final content = await file.readAsString();
    // 콘텐츠 처리...
  } catch (e) {
    print('파일 처리 오류: $e');
    rethrow;
  } finally {
    // 리소스 정리 (파일 닫기 등)
    print('파일 처리 완료');
  }
}

6. 예외 처리 중앙화하기

// 중앙 에러 핸들러 정의
class ErrorHandler {
  static void logError(Object error, StackTrace stackTrace) {
    // 로그 파일에 기록
    print('ERROR: $error');
    print('STACK: $stackTrace');

    // 분석 서비스로 전송
    // _sendToAnalyticsService(error, stackTrace);

    // 개발자에게 알림
    if (!kReleaseMode) {
      print('디버그 모드에서 오류 발생!');
    }
  }

  static Future<T> guard<T>(Future<T> Function() function) async {
    try {
      return await function();
    } catch (error, stackTrace) {
      logError(error, stackTrace);
      rethrow;
    }
  }
}

// 사용 예시
Future<void> fetchData() async {
  await ErrorHandler.guard(() async {
    // 비즈니스 로직...
    if (Math.random() < 0.5) {
      throw Exception('랜덤 오류');
    }
    return '데이터';
  });
}

결론

효과적인 예외 처리는 견고한 애플리케이션 개발의 핵심입니다. Dart는 try-catch-finally, 특정 예외 타입 잡기, 사용자 정의 예외 등 다양한 예외 처리 메커니즘을 제공합니다. 비동기 코드에서는 async-await와 함께 사용하거나 Future와 Stream의 오류 처리 메서드를 활용할 수 있습니다.

모범 사례를 따르면 더 안정적이고 유지 관리가 쉬운 코드를 작성할 수 있습니다:

예외는 진짜 예외적인 상황에만 사용하세요.
적절한 예외 타입을 사용하여 문제를 명확하게 전달하세요.
발생할 수 있는 모든 예외를 처리하세요.
필요한 경우 예외를 래핑하여 컨텍스트를 추가하세요.
finally 블록을 사용하여 리소스 해제를 보장하세요.
일관된 예외 처리를 위해 중앙화된 접근 방식을 사용하세요.

다음 장에서는 Dart의 Extension과 Mixin에 대해 알아보겠습니다.

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