Spring @Async 예외 처리 완전 정복 — void·Future·CompletableFuture 전략

지난 글에서는 @Scheduled로 반복 작업을 예약하는 방법을 살펴봤습니다. 이번에는 같은 비동기 영역에 있지만 성격이 다른 @Async의 예외 처리에 집중합니다. 비동기 메서드에서 예외가 발생하면 동기 코드처럼 호출자 스택으로 자동 전파되지 않습니다. 이 사실을 모르면 예외가 조용히 사라지고, 로그조차 남지 않아 장애를 뒤늦게 발견하는 상황이 발생합니다.

왜 비동기 예외는 다를까

@Async 메서드는 호출 스레드와 다른 스레드에서 실행됩니다. 호출 스레드는 asyncMethod()를 호출한 직후 반환되고, 작업 스레드는 독립적으로 돌아갑니다. 작업 스레드에서 예외가 터져도 호출 스레드는 이미 다음 코드를 실행 중이므로, 예외를 “던져받을” 스택이 존재하지 않습니다.

@Service
public class ReportService {

    @Async
    public void generateReport(Long userId) {
        // 이 예외는 호출자에게 전달되지 않는다
        throw new RuntimeException("PDF 생성 실패");
    }
}

// 호출자
reportService.generateReport(1L);
// 예외 발생 여부를 알 수 없음 — try-catch 무의미

동기 호출이었다면 try-catch로 잡을 수 있지만, @Async가 붙은 순간 그 예외는 작업 스레드 안에만 존재합니다.

반환 타입별 예외 동작

Spring은 @Async 메서드의 반환 타입에 따라 예외를 다르게 처리합니다.

반환 타입	예외 전파 방식
void	호출자에 전파 없음, AsyncUncaughtExceptionHandler 호출
Future<T>	Future.get() 시 ExecutionException으로 래핑
CompletableFuture<T>	completeExceptionally() 저장, .get() / .exceptionally() 로 처리

void 반환 — AsyncUncaughtExceptionHandler

void 반환 메서드에서 발생한 예외는 AsyncUncaughtExceptionHandler에 위임됩니다. Spring이 기본으로 등록하는 SimpleAsyncUncaughtExceptionHandler는 로그만 남기고 아무것도 하지 않습니다. 경보나 재시도가 필요하다면 직접 구현해야 합니다.

@Configuration
@EnableAsync
public class AsyncConfig implements AsyncConfigurer {

    private final AlertService alertService;

    @Override
    public AsyncUncaughtExceptionHandler getAsyncUncaughtExceptionHandler() {
        return (ex, method, params) -> {
            log.error("[ASYNC ERROR] method={}, params={}, msg={}",
                    method.getName(), Arrays.toString(params), ex.getMessage(), ex);
            // 알림 발송, DB 기록 등 운영 대응
            alertService.sendAlert(method.getName(), ex);
        };
    }

    @Override
    public Executor getAsyncExecutor() {
        var executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        executor.setCorePoolSize(4);
        executor.setMaxPoolSize(16);
        executor.setQueueCapacity(200);
        executor.setThreadNamePrefix("async-");
        executor.initialize();
        return executor;
    }
}

AsyncConfigurer를 구현하면 스레드풀 설정과 예외 핸들러를 한 곳에서 관리할 수 있습니다.

CompletableFuture 반환 — 호출자 처리 패턴

CompletableFuture<T>를 반환하면 작업 스레드에서 발생한 예외가 해당 CompletableFuture 안에 저장됩니다. 호출자가 .get()을 호출하는 시점에 ExecutionException으로 감싸져 던져집니다.

@Service
public class DataService {

    @Async
    public CompletableFuture<String> fetchData(Long id) {
        try {
            String result = externalApi.call(id);
            return CompletableFuture.completedFuture(result);
        } catch (Exception e) {
            // 호출자에게 예외를 전달한다
            return CompletableFuture.failedFuture(e);
        }
    }
}

호출자 쪽에서는 두 가지 방식으로 처리할 수 있습니다.

// 방법 A: 동기적으로 결과 수신 (블로킹)
try {
    String result = dataService.fetchData(42L).get(5, TimeUnit.SECONDS);
} catch (ExecutionException e) {
    log.error("데이터 조회 실패: {}", e.getCause().getMessage());
} catch (TimeoutException e) {
    log.error("타임아웃 초과");
}

// 방법 B: 비동기 콜백 (논블로킹)
dataService.fetchData(42L)
    .exceptionally(ex -> {
        log.error("복구 처리: {}", ex.getMessage());
        return "fallback-value";
    })
    .thenAccept(result -> processResult(result));

방법 B는 호출 스레드를 블로킹하지 않으므로 응답성이 중요한 환경에 적합합니다.

ThreadPoolTaskExecutor와 예외

스레드풀 자체에서 처리되지 않은 예외가 발생할 경우, ThreadPoolTaskExecutor의 setRejectedExecutionHandler와 UncaughtExceptionHandler를 조합해 방어할 수 있습니다.

executor.setRejectedExecutionHandler((runnable, pool) ->
    log.error("큐 포화로 작업 거부: {}", runnable));

// 스레드 생성 팩토리에서 미처리 예외 후크 등록
executor.setThreadFactory(r -> {
    Thread t = new Thread(r);
    t.setUncaughtExceptionHandler((thread, ex) ->
        log.error("미처리 예외 — thread={}: {}", thread.getName(), ex.getMessage()));
    return t;
});

@Async 메서드가 void를 반환하면서 내부 try-catch도 없는 경우, 이 훅이 최후 방어선이 됩니다.

자주 저지르는 실수

① try-catch 없이 void 반환을 믿는다

void 반환 @Async 메서드에 AsyncUncaughtExceptionHandler 없이 그냥 두면 예외가 무음으로 삼켜집니다. 프로덕션에서 “왜 작업이 안 됐지?” 하고 오래 헤매는 원인이 됩니다.

② CompletableFuture를 반환하면서 결과를 무시한다

// 나쁜 예 — 반환값을 버림
asyncService.fetchData(1L); // CompletableFuture 무시

CompletableFuture를 반환했지만 참조를 버리면 예외 정보도 함께 사라집니다. 반드시 .thenAccept() / .exceptionally() / .get() 중 하나로 처리해야 합니다.

③ @Async를 같은 클래스 내에서 호출한다

Spring의 AOP 프록시는 외부 호출에만 동작합니다. 같은 클래스 내에서 this.asyncMethod()를 호출하면 @Async가 적용되지 않고 동기로 실행됩니다.

@Service
public class OrderService {

    // 이렇게 하면 @Async 동작하지 않는다
    public void process() {
        this.sendNotification(); // 같은 빈 내부 self-call
    }

    @Async
    public void sendNotification() { ... }
}

별도 빈(NotificationService)으로 분리하거나 ApplicationContext에서 빈을 직접 꺼내는 방식으로 해결합니다.

선택 기준 요약

• fire-and-forget + 운영 감시 필요 → void + AsyncUncaughtExceptionHandler 커스텀 구현
• 결과 또는 예외를 호출자가 처리 → CompletableFuture<T> 반환 + .exceptionally() 체인
• 타임아웃 제어 + 블로킹 허용 → CompletableFuture.get(timeout, unit) + try-catch

@Async 비동기 처리에서 예외는 눈에 보이지 않는 함정입니다. 반환 타입을 의식적으로 선택하고, void 메서드에는 항상 AsyncUncaughtExceptionHandler를 붙이는 습관이 안정적인 서비스 운영의 시작점입니다.

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읽어주셔서 감사합니다. 😊