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아이템69. 예외는 진짜 예외 상황에만 사용하라

// 예외를 완전히 잘못 사용한 예
try{
  int i = 0;
  while(true)
    range[i++].climb();
}catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e){
  
}

무한루프를 돌다가 배열의 끝에 도달해 ArrayIndexOutOfBoundsExcepiton이 발생하면 끝을 내는 것이다. 다음과 같이 표준적인 관용구대로 작성했다면 모든 자바 프로그래머가 곧바로 이해했을 것이다.

for (Mountain m : range){
  m.climb();
}

그런데 예외를 써서 루프를 종료한 이유는 뭘까? 잘못된 추론을 근거로 성능을 높여 보려 한 것이다. JVM 배열에 접근할 때마다 경계를 넘지 않는지 검사하는데, 일반적인 반복문도 배열 경계에 도달하면 종료한다. 따라서 이 검사를 반복문에도 명시하면 같은 일이 중복되므로 하나를 생략한 것이다. 하지만 세가지면에서 잘못된 추론이다.

1. 예외는 예외 상황에 쓸 용도로 설계되었으므로 JVM 구현자 입장에서는 명확한 검사만큼 빠르게 만들어야할 동기가 약하다.
2. 코드를 try-catch 블록 안에 넣으면 jvm이 적용할 수 있는 최적화가 제한된다.
3. 배열을 순회하는 표준 관용구는 앞서 걱정한 중복 검사를 수행하지 않는다. JVM이 알아서 최적화해 없애준다.

예외를 사용한 반복문의 해악은 코들르 헷갈리게 하고 성능을 떨어뜨리는데서 끝나지 않는다. 심지어 제대로 동작하지 않을 수도 있다.

결론

예외는 오직 예외 상황에서만 써야한다. 절대로 일상적인 제어 흐름용으로 쓰여선 안된다. 이 원칙은 API설계에도 적용된다. 잘 설계된 API라면 클라이언트가 정상적인 제어 흐름에서 예외를 사용할 일이 없게 해야한다.

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특정 상태에서만 호출할 수 있는 ‘상태 의존적’ 메서드를 제공하는 클래스는 ‘상태 검사’메서드도 함께 제공해야 한다. Iterator 인터페이스의 next(상태 의존적 메서드)와 hasNext(상태 검사 메서드) 각각 상태 의존적 메서드와 상태 검사 메서드에 해당한다. 그리고 별도의 상태 검사 메서드 덕분에 다음과 같은 표준 for관용구를 사용할 수 있다.

for (Interfator<Foo> i = collection.iterator(); i.hasNext();){
  Foo foo = i.next();
  ...
}

만약에 Iterator가 hasNext를 제공하지 않았다면 그 일을 클라이언트가 대신해야만 했다.

// 컬렉션을 이런식으로 순회하지 말것
try {
  Iterator<Foo> i = collection.iterator();
  while(true){
    Foo foo = i.next();
    ...
  }
}catch(NoSuchElementException e){
  
}

상태 검사 메서드 대신 사용할 수 있는 선택지가 있다. 올바르지 않은 상태 일때 빈 옵셔널 혹은 null 같은 특수한 값을 반환하는 방법이다. 상태 검사 메서드, 옵셔널, 특정 값 중 하나를 선택하는 지침을 몇개 소개한겠다.

1. 외부 동기화 없이 여러 스레드가 동시에 접근할 수 있거나 외부 요인으로 상태가 변할 수 있다면 옵셔널이나 특정 값을 사용한다. 상태 검사 메서드(hasNext)와 상태 의존적 메서드(next) 호출 사이에 객체의 상태가 변할 수 있기 때문이다.
2. 성능이 중요한 상황에서 상태 검사 메서드가 상태 의존적 메서드의 작업 일부를 중복 수행한다면 옵셔널이나 특정 값을 선택한다.
3. 다른 모든 경우엔 상태 검사 메서드 방식이 조금 더 낫다고 할 수 있다. 가독성이 살짝 더 좋고, 잘못 사용했을 때 발견하기 쉽다. 상태 검사 메서드 호출을 깜빡 잊었다면 상태 의존적 메서드가 예외를 던져 버그를 확실히 드러낼 것이다.