대규모 트래픽 게시판 구축 시리즈 #11: 로깅, 예외처리

1. 로깅이란?

로깅은 어플리케이션의 동작 및 활동을 기록하고 추적하는 프로세스를 가리킵니다. 실행 중 발생하는 이벤트, 오류, 경고, 중요한 정보 및 디버깅 메시지를 기록하며, 이를 통해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있습니다:

• 디버깅 및 오류 식별: 오류 발생 시 어떤 상황에서 문제가 발생했는지 추적하여 신속한 해결을 도울 수 있습니다.
• 성능 모니터링: 애플리케이션의 성능을 분석하고, 병목 현상을 식별해 성능을 최적화할 수 있습니다.
• 보안: 보안 로그를 통해 불법적인 접근을 추적하고, 시스템의 보안 상태를 모니터링할 수 있습니다.
• 이력 추적: 사용자 활동 기록 및 데이터 변경 내역을 추적해 감사 목적으로 사용할 수 있습니다.

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2. 로깅 레벨

로깅 레벨은 로깅할 이벤트의 심각도를 정의하는 단계입니다. 로깅 레벨을 적절히 사용하면 로그의 양을 조절하고, 필요한 정보만 기록할 수 있습니다. 대표적인 로깅 레벨은 다음과 같습니다:

• TRACE: 가장 세밀한 디버깅 정보를 기록하며, 함수 호출이나 메서드 진입 및 종료와 같은 상세한 추적이 필요할 때 사용됩니다.
• DEBUG: 디버깅 목적으로 사용되며, 개발 단계에서 특정 로직이 어떻게 동작하는지 확인할 때 유용합니다.
• INFO: 정상적인 애플리케이션 실행의 주요 이벤트를 기록합니다. 예를 들어, 사용자의 로그인 성공, 중요한 작업 완료 등을 기록할 수 있습니다.
• WARN: 잠재적인 문제를 나타내며, 기능이 동작은 하지만 예외적인 상황이 발생했을 때 기록합니다. 예를 들어, 사용자가 잘못된 형식의 데이터를 입력했을 때.
• ERROR: 애플리케이션이 정상적으로 동작하지 못하게 하는 심각한 오류를 기록합니다. 예를 들어, 데이터베이스 연결 실패나 중요한 서비스의 다운 상태가 여기에 해당합니다.

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3. 예외처리란?

예외 처리는 예상치 못한 문제나 오류 조건을 다루는 프로그래밍 기법으로, 이를 통해 어플리케이션의 안정성을 유지하고 예기치 않은 상황에서 비정상 종료를 방지할 수 있습니다. 예외 처리는 사용자 경험을 개선하고, 발생한 문제를 로깅하여 디버깅에 도움을 줍니다.

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3.1 전역 예외 처리

Spring 프레임워크에서는 전역 예외 처리를 쉽게 구현할 수 있도록 @ControllerAdvice와 @ExceptionHandler를 제공합니다. 이를 통해 애플리케이션 전역에서 발생하는 예외를 일괄 처리할 수 있습니다.

import org.springframework.web.bind.annotation.ControllerAdvice;
import org.springframework.web.bind.annotation.ExceptionHandler;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseStatus;

@ControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {

    @ExceptionHandler(CustomException.class)
    @ResponseStatus(HttpStatus.BAD_REQUEST)
    @ResponseBody
    public String handleCustomException(CustomException ex) {
        log.warn("커스텀 예외 발생: {}", ex.getMessage(), ex);
        return "에러: " + ex.getMessage();
    }

    @ExceptionHandler(Exception.class)
    @ResponseStatus(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR)
    @ResponseBody
    public String handleGeneralException(Exception ex) {
        log.error("예외 발생: {}", ex.getMessage(), ex);
        return "전역 예외 처리기: " + ex.getMessage();
    }
}

• 전역 예외 처리기: @ControllerAdvice를 사용하면 모든 컨트롤러에서 발생하는 예외를 중앙에서 처리할 수 있습니다. 이를 통해 코드 중복을 줄이고, 예외 처리 로직을 일관성 있게 관리할 수 있습니다.
• HTTP 응답 코드 설정: @ResponseStatus를 통해 예외 발생 시 적절한 HTTP 상태 코드를 클라이언트에게 반환할 수 있습니다. 예를 들어, 잘못된 요청인 경우 400 Bad Request, 서버 내부 오류인 경우 500 Internal Server Error를 반환합니다.

3.2 특정 예외 처리

특정 컨트롤러나 서비스에서 발생하는 특정 예외를 처리하고자 할 때는 @ExceptionHandler를 개별적으로 설정할 수 있습니다. 이 방법은 특정 예외에 맞춤형 처리가 필요할 때 유용합니다.

@ExceptionHandler(SQLException.class)
@ResponseStatus(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR)
@ResponseBody
public String handleDatabaseException(SQLException ex) {
    log.error("데이터베이스 연결 오류: {}", ex.getMessage(), ex);
    return "데이터베이스 오류가 발생했습니다. 잠시 후 다시 시도해주세요.";
}

이 예시에서 데이터베이스 연결에 실패하면 SQLException을 잡아 적절한 메시지를 클라이언트에 반환하고, 동시에 로그에 오류를 기록하여 개발자가 나중에 문제를 분석할 수 있도록 합니다.

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4. 로깅 설정

이번 프로젝트에서는 Log4j2를 사용하여 로깅을 관리합니다. Spring Boot는 기본적으로 Logback을 사용하지만, Log4j2는 비동기 로깅과 더 높은 성능을 제공하기 때문에 대규모 시스템에서 선호됩니다.

4.1 Logback을 Log4j2로 교체

Logback 대신 Log4j2를 사용하기 위해 spring-boot-starter-logging을 명시적으로 제외하고, spring-boot-starter-log4j2를 사용합니다.

configurations {
    all {
        exclude group: 'org.springframework.boot', module: 'spring-boot-starter-logging'
    }
}

dependencies {
    implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-log4j2'
}

4.2 log4j2.xml 설정

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<Configuration status="INFO">
    <Properties>
        <Property name="logNm">Board-Server-log4j2</Property>
        <Property name="layoutPattern">%d{yyyy/MM/dd HH:mm:ss,SSS} [%p] %c - %m%n</Property>
    </Properties>

    <Appenders>
        <Console name="Console_Appender" target="SYSTEM_OUT">
            <PatternLayout pattern="${layoutPattern}"/>
        </Console>
        <RollingFile name="File_Appender" fileName="logs/${logNm}.log"
                     filePattern="logs/${logNm}_%d{yyyy-MM-dd}_%i.log.gz">
            <PatternLayout pattern="${layoutPattern}"/>
            <Policies>
                <SizeBasedTriggeringPolicy size="200KB"/>
                <TimeBasedTriggeringPolicy interval="1"/>
            </Policies>
            <DefaultRolloverStrategy max="10" fileIndex="min"/>
        </RollingFile>
    </Appenders>

    <Loggers>
        <Root level="INFO" additivity="false">
            <AppenderRef ref="Console_Appender"/>
            <AppenderRef ref="File_Appender"/>
        </Root>
        <Logger name="org.springframework" level="DEBUG" additivity="false">
            <AppenderRef ref="Console_Appender"/>
            <AppenderRef ref="File_Appender"/>
        </Logger>
    </Loggers>
</Configuration>

4.3 구성 설명

• Appenders: 로그 이벤트가 저장될 위치를 정의합니다. Console은 로그를 콘솔에 출력하고, RollingFile은 일정 크기나 시간이 지나면 로그 파일을 새로운 파일로 분할(롤링)하여 저장합니다.
• Loggers: 각 패키지나 클래스에서 어떤 레벨의 로그를 기록할지 정의합니다. Root Logger는 애플리케이션 전반의 로그 레벨을 설정하며, org.springframework와 같은 패키지에 대해 별도의 로그 레벨을 설정할 수 있습니다.

4.4 RollingFileAppender의 중요성

RollingFileAppender를 사용하여 로그 파일의 크기가 일정 크기(예: 200KB) 이상이 되면 새로운 파일로 저장합니다. 이를 통해 로그 파일이 너무 커지는 것을 방지하고, 관리와 모니터링이 더 쉬워집니다. 특히 대규모 트래픽을 처리하는 시스템에서는 로그 양이 많기 때문에, 로그 파일을 적절히 분할하여 성능 문제를 예방할 수 있습니다.

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이번 포스팅에서는 로깅과 예외 처리의 개념과 실무에서의 활용 방법을 다루었습니다. 로깅을 통해 어플리케이션의 상태를 모니터

링하고, 예외 처리를 통해 예상치 못한 오류에 대응하는 전략을 효과적으로 세워 안정적인 시스템을 유지할 수 있습니다.