[TIL]20240909 스택 트레이스(Stack Trace)

🤓스택 트레이스(Stack Trace)

나는 개발 공부를 시작한 지 얼마 되지 않았고, 이번에 스택 트레이스(Stack Trace)라는 용어를 처음 접하게 되었다. 처음에는 생소했지만, 스택 트레이스는 오류가 발생했을 때 그 원인을 추적하는 데 중요한 역할을 한다는 것을 알게됐다. 이번 개발일지를 통해 스택 트레이스가 무엇인지, 왜 중요한지, 그리고 스택 트레이스를 통해 어떻게 문제를 해결할 수 있는지 정리해보려고한다. 

 

▶스택 트레이스란?

스택 트레이스는 프로그램에서 예외(Exception)나 오류(Error)가 발생했을 때, 그 오류가 어디서 발생했는지에 대한 정보를 단계별로 보여주는 일종의 로그로 오류의 원인을 추적할 수 있다. 스택 트레이스는 일반적으로 예외가 발생한 메서드 호출의 흐름을 보여주고, 오류가 발생한 라인 번호, 클래스 이름, 메서드 이름 등을 포함한다. 예를 들어, 자바 프로그램에서 NullPointerException이 발생하면, 스택 트레이스를 통해 어떤 메서드에서, 어떤 객체가 null 상태였는지를 알 수 있다.

 

▶스택 트레이스의 구조

스택 트레이스는 예외가 발생한 순간부터 그 예외가 전파된 모든 메서드 호출의 역순으로 출력된다. 가장 먼저 호출된 메서드가 마지막에 출력되고, 가장 최근에 호출된 메서드가 상단에 출력된다. 일반적으로 스택 트레이스는 아래와 같은 구조로 이루어져 있다.

 

→ 예외 타입(Exception Type):

어떤 종류의 예외가 발생했는지 알려준다. 예를 들어, NullPointerException, ArrayIndexOutOfBoundsException 등이 예외 타입이다.

→ 에러 메시지(Error Message):

예외가 발생한 이유를 설명하는 메시지다. 예를 들어, null 값이 호출되었을 때 "null"이라는 메시지가 표시될 수 있다.

→스택 프레임(Stack Frames):

예외가 발생한 메서드 호출의 전체 경로가 출력된다. 각 프레임은 호출된 메서드와 그 메서드가 속한 클래스, 그리고 해당 메서드가 호출된 소스 코드의 라인 번호를 포함한다.

 

▶스택 트레이스 예시

 

▽ 자바 프로그램에서 스택 트레이스가 발생한 예시

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException 
at com.example.MyClass.methodA(MyClass.java:10) 
at com.example.MyClass.methodB(MyClass.java:20) 
at com.example.Main.main(Main.java:5)

→ 위의 예시는 NullPointerException이 발생한 스택 트레이스를 보여준다. 여기에서 스택 트레이스를 단계별로 분석했다.

 

• Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException: 메인 스레드에서 NullPointerException이 발생했음을 알려준다. 이 예외는 객체가 null인 상태에서 메서드를 호출하려고 할 때 발생한다.
• at com.example.MyClass.methodA(MyClass.java:10): MyClass의 methodA 메서드에서 10번째 줄에서 예외가 발생했음을 나타낸다.
• at com.example.MyClass.methodB(MyClass.java:20): methodA를 호출한 메서드는 MyClass의 methodB 메서드이고, 20번째 줄에서 호출되었다.
• at com.example.Main.main(Main.java:5): 가장 먼저 호출된 메서드는 Main 클래스의 main 메서드로,  5번째 줄에서 호출되었다.

이 스택 트레이스를 통해  MyClass의 methodA에서 null 값을 사용하여 발생한 예외라는 사실을 알 수 있다. 이를 해결하기 위해서는 methodA에서 null 값을 다루는 부분을 확인하고 수정해야 한다.

 

▶스택 트레이스를 통해 문제를 해결하는 방법

스택 트레이스는 오류의 원인을 추적하고, 그 오류가 발생한 코드를 수정하는 데 매우 유용하다. 스택 트레이스를 통해 문제를 해결하는 과정은 다음과 같다.

 

→ 스택 트레이스 분석:

스택 트레이스에서 예외가 발생한 첫 번째 메서드(가장 상단에 위치한 메서드)를 찾아본다. 이 메서드가 예외가 발생한 근본적인 원인일 가능성이 크다.

→ 코드 확인:

스택 트레이스에서 해당 메서드와 라인 번호를 확인하고, 해당 코드 부분을 살펴본다. 그 코드에서 어떤 잘못된 동작이 발생했는지, 예를 들어 null 값을 사용했는지, 배열의 범위를 초과했는지 등을 분석한다.

→ 문제 수정:

코드의 문제를 수정한다. 예를 들어, null 체크를 추가하거나 배열의 길이를 올바르게 처리하는 코드를 작성한다.

→ 테스트 및 재실행:

문제를 수정한 후 프로그램을 다시 실행하여 동일한 예외가 발생하는지 확인한다.

 

▶스택 트레이스를 활용한 디버깅의 중요성

스택 트레이스는 초보 개발자가 오류를 해결하는 데 큰 도움을 주는 도구이다. 스택 트레이스를 분석함으로써 오류가 발생한 위치와 원인을 빠르게 파악할 수 있고, 이를 통해 문제를 더 효과적으로 해결할 수 있다는 사실을 배웠다.

특히 복잡한 애플리케이션에서는 여러 메서드 호출과 객체 간의 상호작용 때문에 문제가 발생하는 경우가 많다. 스택 트레이스는 이러한 상황에서 각각의 호출이 어떤 방식으로 오류에 영향을 미쳤는지 명확하게 보여준다.

 

▶스택 트레이스 학습 요약

스택 트레이스가 예외나 오류를 해결하는 데 중요한 도구라는 것을 배웠다. 스택 트레이스는 오류 발생 시 프로그램의 흐름을 추적하고, 문제가 발생한 메서드와 그 위치를 정확하게 알려준다. 이를 통해 오류의 원인을 파악하고, 더 효과적으로 문제를 해결할 수 있다. 스택 트레이스를 분석하고 활용하는 능력은 디버깅 과정에서 필수적이며, 더 나은 코드 작성과 문제 해결 능력을 키울 수 있다.