원문: http://thecodebarbarian.com/80-20-guide-to-express-error-handling.html

익스프레스의 에러 처리 미들웨어는 HTTP 응답 로직을 견고하게 만드는 파워풀한 도구입니다. 아래는 익스프레스 코드로 작성한 코드입니다.

app.get('/User', async function(req, res) {
  let users;
  try {
    users = await db.collection('User').find().toArray();
  } catch (error) {
    res.status(500).json({ error: error.toString() });
  }
  res.json({ users });
});

한 두 개 엔드포인트라면 이런 패턴이 잘 동작할테지만 여러 개를 유지해야한다면 금새 혼란스러워 질 것입니다. HTTP 응답코드중 500번 보다 503이 더 적합하다고 해보죠. 그럼 여러분은 모든 엔드포인드를 수정해야 합니다. 여러분의 개발환경에서 에러응답에 스택 트레이스를 추가해야 한다면요? 진심으로 모든 HTTP와 데이터베이스 요청 코드 주위에 try/catch를 추가하기 원하시나요? 물론 “책임있고” “잘 훈련된” 일이지만, 실제 프로그래밍에서는 확장하기 어려운 코드입니다. 익스프레스의 오류 처리 미들웨어와 함께 더 좋은 코드를 만들어 보겠습니다.

에러 처리 미들웨어 정의하기

익스프레스 미들웨어는 인자의 갯수에 따라 여러가지 유형이 있습니다. 4개의 인자를 취하는 미들웨어를 “오류 처리 미들웨어”라고 부르는데 오류 발생시에만 호출됩니다.

const app = require('express')();

app.get('*', function(req, res, next) {
  // 이 미들웨어가 에러를 던지면 익스프레스는 곧바로 다음 오류 처리기로 이동합니다 
  throw new Error('woops');
});

app.get('*', function(req, res, next) {
  // 이 미들웨어는 오휴 처리기가 아닙니다 (3개 인자만 취함)
  // 이전 미들웨어에서 에러가 발생했기 때문에 익스프레스는 이 미들웨어를 스킵할 것입니다. 
  console.log('this will not print');
});

app.use(function(error, req, res, next) {
  // 이 서버로 들어온 모든 요청은 여기에 올 것이고 
  // 에러 메세지 'woops'와 함께 HTTP 응답을 보낼 것입니다 
  res.json({ message: error.message });
});

app.listen(3000);

미들웨어에서는 익스프레스로 에러를 알리는 가지 방법이 있습니다. 하나는 위에서 보았듯이 동일 틱(tick)에서 예외를 던지는 것입니다. 자바스크립트의 비동기 본성 때문에 이것은 그렇게 쓸모 있지 못합니다. 에러를 비동기로 던질 경우 서버는 망가지게 될 것입니다.

const app = require('express')();

app.get('*', function(req, res, next) {
  // 모든 HTTP 요청에 서버를 망가뜨릴 것입니다 
  setImmediate(() => { throw new Error('woops'); });
});

app.use(function(error, req, res, next) {
  // 익스프레스는 위 에러를 잡지 못하기 때문에 여기에 도달하지 못합니다 
  res.json({ message: error.message });
});

app.listen(3000);

에러 처리를 사용하기 위헤 익스프레스로 에러를 알리는 유일한 방법은 일반적인 미들웨어로 세번째 인자 next()를 사용하는 것입니다. 평범한 라우트 처리기 (app.get('/User', function(req, res) {}) 같은)는 next() 함수를 인자로 취할 수 있습니다.

const app = require('express')();

app.get('*', function(req, res, next) {
  // 비동기 오류를 보고하려면 반드시 next()를 통과해야 합니다 
  setImmediate(() => { next(new Error('woops')); });
});

app.use(function(error, req, res, next) {
  // 여기에 도달할 것입니다 
  res.json({ message: error.message });
});

app.listen(3000);

익스프레스는 순서대로 실행된다는 것을 기억하세요. 오류 처리기를 다른 모든 미들웨어의 뒤에 정의해야 합니다. 그렇지 않으면 오류 처리기는 호출되지 않을 것입니다.

const app = require('express')();

app.use(function(error, req, res, next) {
  // 호출되지 않을 것입니다. 
  // 에러 본문의 error.toString()를 반환하는  
  // 익스프레스 기본 오류 처리기를 사용할 것입니다. 
  console.log('will not print');
  res.json({ message: error.message });
});

app.get('*', function(req, res, next) {
  setImmediate(() => { next(new Error('woops')); });
});

app.listen(3000);

Async/Await 사용하기

프라미스(promise)와의 귀찮은 통합은 익스프레스 API에서 균열이 나타나기 시작했습니다. 익스프레스는 ES6가 나오기 전인 2011-2014년에 거의 작성되었고 async/await keyword를 다루는 방법에 대한 좋은 답변이 여전히 부족합니다. 예를 들어, 아래 서버는 절대 HTTP 응답을 성공적으로 보내지 못할 것입니다. 프라미스 리젝션이 절대 처리되지 않을 것이기 때문이죠.

const app = require('express')();

app.get('*', function(req, res) {
  // 비동기 오류는 next() 를 통해 보고 해야 합니다 
  return new Promise((resolve, reject) => {
    setImmediate(() => reject(new Error('woops')))
  })
});

app.use(function(error, req, res, next) {
  // 호출되지 않을 것입니다. 
  // 에러 본문의 error.toString()를 반환하는  
  // 익스프레스 기본 오류 처리기를 사용할 것입니다. 
  console.log('will not print');
  res.json({ message: error.message });
});

app.listen(3000);

하지만, 작은 헬퍼 함수로 익스프레스 오류 처리 미들웨어에서 async/await을 사용할 수 있습니다. async 함수는 프라미스를 반환한다는 것을 기억하세요 그리고 모든 에러는 .catch()로 잡고 next() 로 전달하세요.

function wrapAsync(fn) {
  return function(req, res, next) {
    // 모든 오류를 .catch() 처리하고 체인의 next() 미들웨어에 전달하세요 
    // (이 경우에는 오류 처리기)
    fn(req, res, next).catch(next);
  };
}

모든 비동기 미들웨어 함수에서 wrapAsync() 를 호출하면 모든 비동기 예외가 익스프레스 오류 처리기에서 종료됩니다.

const app = require('express')();

app.get('*', wrapAsync(async function(req, res) {
  await new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(), 50));
  // 비동기 에러 
  throw new Error('woops');
}));

app.use(function(error, req, res, next) {
  // wrapAsync() 때문에 호출될 것입니다 
  res.json({ message: error.message });
});

app.listen(3000);

function wrapAsync(fn) {
  return function(req, res, next) {
    // 모든 오류를 .catch() 처리하고 체인의 next() 미들웨어에 전달하세요 
    // (이 경우에는 오류 처리기)
    fn(req, res, next).catch(next);
  };
}

이것이 오류 처리 미들웨어의 진짜 힘입니다. (Golang 같은) 다른 언어에서는 모든 I/O 작업에서 반드시 오류를 체크 해야하고 수동으로 버블링해야 합니다. 이런 지루한 연습은 프로그래밍 소양을 기르는 습관이라고 확신하지만, 실제로는 코드를 복잡하고 리펙토링하기 어렵게 합니다.

wrapAsync()를 이용하면 오류 처리 미들웨어에서 모든 비동기 오류를 처리할 수 있습니다. “모든 검증오류는 HTTP 400을 응답한다”, “모든 데이터베이스 오류는 HTTP 503을 응답한다” 라는 규칙을 정의할 수 있게 되었습니다.

const { AssertionError } = require('assert');
const { MongoError } = require('mongodb');

app.use(function handleAssertionError(error, req, res, next) {
  if (error instanceof AssertionError) {
    res.status(400).json({
      type: 'AssertionError',
      message: error.message
    });
  }
  next(error);
});

app.use(function handleDatabaseError(error, req, res, next) {
  if (error instanceof MongoError) {
    res.status(503).json({
      type: 'MongoError',
      message: error.message
    });
  }
  next(error);
});

개별 라우트에서 일회용으로 오류 처리를 정의하는 대신 거대한 handleError() 함수에서 구별된 처리기를 정의해서 특정 오류를 담당하도록 할 수 있습니다. API가 데이터베이스에 연결할수 없을 때, 유저 요청이 스키마에 맞지 않을 경우, 외부 API가 실패할 때 발생하는 것에 대한 오류 처리를 정의할 수 있습니다.

계속하기

익스프레스 오류 처리 미들웨어는 최대한 관심사를 분리(separation of concerns)하는 방법으로 오류를 다룰수 있도록 합니다. try/catch를 사용하지 않고 async/awat을 사용하면 비지니스 로직에서 오류를 처리하지 않아도 됩니다. 이런 오류는 오류 처리기로 버블링되어 요청에 어떤 응답을 줄지 결정할 수 있습니다. 다음 익스프레스 어플리케이션에서 이런 파워풀한 기능의 장점을 사용해 보세요.

만약에 노드 6을 사용하지만 async/awati을 사용해야 한다면 co, The 80/20 Guide to ES2015 Generators를 읽어보세요 (유사글: 제너레이터와 프라미스를 이용한 비동기 처리) Co/yield는 노드 버전 4 이상에서 플래그 없이 async/await을 대체할 수 있습니다. async/await과 co/yield 두 패러다임은 일부 고급 사용법을 제외하고는 대체 가능합니다.