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JavaScript 비동기 디버깅 실전 사례 | Promise 체인 에러 추적하기

JavaScript 비동기 디버깅 실전 사례 | Promise 체인 에러 추적하기

JavaScript 비동기 디버깅 실전 사례 | Promise 체인 에러 추적하기

이 글의 핵심

JavaScript 비동기 코드에서 발생한 에러를 추적하고 해결한 실전 사례. Promise 체인, async/await, 에러 핸들링, 스택 트레이스 분석 방법을 다룹니다.

들어가며

“Unhandled Promise Rejection”은 JavaScript 개발자가 가장 자주 보는 에러 중 하나입니다. 이 글에서는 복잡한 비동기 코드에서 에러를 추적하고 해결한 실전 사례를 공유합니다. 일상에 빗대면, 전화를 돌려주기만 하고 끊지 않은 통화와 비슷합니다. 어디선가 예외가 났는데 호출자에게 돌아오는 길이 끊겨 있으면 “처리 안 된 약속”으로 남습니다.

이 글을 읽으면

  • Promise 에러가 사라지는 이유를 이해합니다
  • 비동기 스택 트레이스를 추적하는 방법을 배웁니다
  • async/await에서 에러 처리 패턴을 익힙니다
  • 프로덕션 환경에서 에러 모니터링하는 법을 습득합니다

실전 경험에서 배운 교훈

이 기술을 실무 프로젝트에 처음 도입했을 때, 공식 문서만으로는 알 수 없었던 많은 함정들이 있었습니다. 특히 프로덕션 환경에서 발생하는 엣지 케이스들은 로컬 개발 환경에서는 재현조차 되지 않았죠.

가장 어려웠던 점은 성능 최적화였습니다. 처음엔 “동작만 하면 되겠지”라고 생각했지만, 실제 사용자 트래픽이 몰리면서 병목 지점들이 하나씩 드러났습니다. 특히 데이터베이스 쿼리 최적화, 캐싱 전략, 에러 핸들링 구조 등은 여러 번의 장애를 겪으면서 개선해 나갔습니다.

이 글에서는 그런 시행착오를 통해 얻은 실전 노하우와, “이렇게 하면 안 된다”는 교훈들을 함께 정리했습니다. 특히 트러블슈팅 섹션은 실제 장애 대응 경험을 바탕으로 작성했으니, 비슷한 문제를 마주했을 때 참고하시면 도움이 될 것입니다.

1. 문제: 간헐적 Unhandled Rejection

증상

문제의 핵심은 에러 메시지 자체가 아니라, 어느 요청·어느 사용자 흐름에서 터졌는지 추적하기 어렵다는 점이었습니다. 프로덕션 로그에 간헐적으로 아래와 같은 기록이 남았습니다.

(node:12345) UnhandledPromiseRejectionWarning: Error: Database connection failed
    at Database.connect (database.js:45:15)
(node:12345) UnhandledPromiseRejectionWarning: Unhandled promise rejection.

특징

  • 재현 불가: 로컬에서는 발생 안 함
  • 간헐적: 하루에 5-10번 발생
  • 정보 부족: 어디서 호출했는지 알 수 없음

2. 증상 분석: 에러가 사라진다

문제 코드

// API 엔드포인트
app.get('/users/:id', (req, res) => {
  getUserData(req.params.id)
    .then(user => {
      res.json(user);
    });
  // 🚨 .catch()가 없음!
});
async function getUserData(id) {
  const user = await db.query('SELECT * FROM users WHERE id = ?', id);
  
  if (!user) {
    throw new Error('User not found'); // 💥 에러가 사라짐!
  }
  
  return user;
}

왜 에러가 사라지나?

// Promise 체인
getUserData(id)           // Promise 생성
  .then(user => {         // 성공 핸들러만 있음
    res.json(user);
  });
  // .catch() 없음 → 에러가 처리되지 않음!
// 에러 발생 시
// 1. getUserData에서 throw
// 2. Promise가 rejected 상태가 됨
// 3. .catch()가 없으므로 Unhandled Rejection
// 4. Node.js가 경고만 출력하고 계속 실행

3. Promise 체인 추적

스택 트레이스 개선

// Node.js 플래그로 긴 스택 트레이스 활성화
// package.json
{
  "scripts": {
    "start": "node --trace-warnings --async-stack-traces server.js"
  }
}

결과

(node:12345) UnhandledPromiseRejectionWarning: Error: User not found
    at getUserData (user_service.js:23:11)
    at processTicksAndRejections (internal/process/task_queues.js:95:5)
    at async /home/app/routes/users.js:15:18  ← 호출 위치!

발견: routes/users.js:15 에서 에러 처리 누락!

4. 근본 원인: 에러 핸들러 누락

문제 패턴

// 패턴 1: .catch() 누락
promise.then(result => {
  console.log(result);
}); // 🚨 .catch() 없음
// 패턴 2: async 함수에서 try-catch 누락
async function handler(req, res) {
  const data = await fetchData(); // 🚨 에러 처리 없음
  res.json(data);
}
// 패턴 3: 중간에 에러 삼키기
promise
  .then(result => processResult(result))
  .catch(err => {
    console.log(err); // 로그만 찍고 끝
    // 🚨 에러를 다시 throw하지 않음
  })
  .then(result => {
    // 여기서 result는 undefined
  });

5. 해결 1: async/await로 전환

개선 코드

// Before: Promise 체인
app.get('/users/:id', (req, res) => {
  getUserData(req.params.id)
    .then(user => {
      res.json(user);
    });
  // .catch() 누락
});
// After: async/await + try-catch
app.get('/users/:id', async (req, res) => {
  try {
    const user = await getUserData(req.params.id);
    res.json(user);
  } catch (err) {
    console.error('Error fetching user:', err);
    res.status(500).json({ error: 'Internal server error' });
  }
});

장점

  • 에러 처리가 명확함
  • 스택 트레이스가 더 읽기 쉬움
  • 동기 코드처럼 읽힘

6. 해결 2: 전역 에러 핸들러

Node.js 전역 핸들러

// 모든 Unhandled Rejection 캐치
process.on('unhandledRejection', (reason, promise) => {
  console.error('Unhandled Rejection at:', promise, 'reason:', reason);
  
  // 에러 로깅 서비스로 전송
  errorLogger.log({
    type: 'unhandledRejection',
    reason: reason,
    stack: reason.stack,
    timestamp: new Date().toISOString(),
  });
  
  // 프로덕션에서는 프로세스 종료 고려
  // process.exit(1);
});
// Uncaught Exception도 처리
process.on('uncaughtException', (err) => {
  console.error('Uncaught Exception:', err);
  errorLogger.log({
    type: 'uncaughtException',
    error: err.message,
    stack: err.stack,
  });
  
  // 프로세스 종료 (상태가 불안정할 수 있음)
  process.exit(1);
});

Express 에러 미들웨어

// 모든 라우트 핸들러를 래핑
function asyncHandler(fn) {
  return (req, res, next) => {
    Promise.resolve(fn(req, res, next)).catch(next);
  };
}
// 사용
app.get('/users/:id', asyncHandler(async (req, res) => {
  const user = await getUserData(req.params.id);
  res.json(user);
  // 에러 발생 시 자동으로 next(err) 호출
}));
// 에러 핸들러
app.use((err, req, res, next) => {
  console.error('Error:', err);
  res.status(500).json({ error: err.message });
});

7. 해결 3: 에러 경계 패턴

Service Layer에서 에러 래핑

class UserService {
  async getUser(id) {
    try {
      const user = await db.query('SELECT * FROM users WHERE id = ?', id);
      
      if (!user) {
        throw new NotFoundError(`User ${id} not found`);
      }
      
      return user;
    } catch (err) {
      // 데이터베이스 에러를 도메인 에러로 변환
      if (err.code === 'ECONNREFUSED') {
        throw new ServiceUnavailableError('Database connection failed');
      }
      throw err;
    }
  }
}
// 커스텀 에러 클래스
class NotFoundError extends Error {
  constructor(message) {
    super(message);
    this.name = 'NotFoundError';
    this.statusCode = 404;
  }
}
class ServiceUnavailableError extends Error {
  constructor(message) {
    super(message);
    this.name = 'ServiceUnavailableError';
    this.statusCode = 503;
  }
}

에러 타입별 처리

app.use((err, req, res, next) => {
  if (err instanceof NotFoundError) {
    return res.status(404).json({ error: err.message });
  }
  
  if (err instanceof ServiceUnavailableError) {
    return res.status(503).json({ error: 'Service temporarily unavailable' });
  }
  
  // 예상치 못한 에러
  console.error('Unexpected error:', err);
  res.status(500).json({ error: 'Internal server error' });
});

8. 모니터링: Sentry 연동

Sentry 설정

const Sentry = require('@sentry/node');
Sentry.init({
  dsn: process.env.SENTRY_DSN,
  tracesSampleRate: 1.0,
  integrations: [
    new Sentry.Integrations.Http({ tracing: true }),
  ],
});
// Express 미들웨어
app.use(Sentry.Handlers.requestHandler());
app.use(Sentry.Handlers.tracingHandler());
// 에러 핸들러 (라우트 뒤에 배치)
app.use(Sentry.Handlers.errorHandler());

커스텀 컨텍스트 추가

app.get('/users/:id', async (req, res) => {
  Sentry.setContext('user_request', {
    userId: req.params.id,
    ip: req.ip,
  });
  
  try {
    const user = await getUserData(req.params.id);
    res.json(user);
  } catch (err) {
    Sentry.captureException(err);
    res.status(500).json({ error: 'Internal server error' });
  }
});

9. 실전 패턴 모음

패턴 1: Promise.all 에러 처리

// ❌ 나쁜 패턴: 하나 실패하면 전체 실패
const results = await Promise.all([
  fetchUser(1),
  fetchUser(2),
  fetchUser(3),
]);
// ✅ 좋은 패턴: 개별 에러 처리
const results = await Promise.all([
  fetchUser(1).catch(err => ({ error: err })),
  fetchUser(2).catch(err => ({ error: err })),
  fetchUser(3).catch(err => ({ error: err })),
]);
// 성공한 것만 필터링
const users = results.filter(r => !r.error);
// ✅ 더 좋은 패턴: Promise.allSettled
const results = await Promise.allSettled([
  fetchUser(1),
  fetchUser(2),
  fetchUser(3),
]);
const users = results
  .filter(r => r.status === 'fulfilled')
  .map(r => r.value);

패턴 2: 타임아웃 처리

function withTimeout(promise, ms) {
  return Promise.race([
    promise,
    new Promise((_, reject) =>
      setTimeout(() => reject(new Error('Timeout')), ms)
    ),
  ]);
}
// 사용
try {
  const data = await withTimeout(fetchData(), 5000);
} catch (err) {
  if (err.message === 'Timeout') {
    console.error('Request timed out');
  }
}

패턴 3: 재시도 로직

async function retry(fn, maxAttempts = 3, delay = 1000) {
  for (let attempt = 1; attempt <= maxAttempts; attempt++) {
    try {
      return await fn();
    } catch (err) {
      if (attempt === maxAttempts) {
        throw err;
      }
      
      console.log(`Attempt ${attempt} failed, retrying in ${delay}ms...`);
      await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, delay));
      delay *= 2; // Exponential backoff
    }
  }
}
// 사용
const data = await retry(() => fetchData(), 3, 1000);

마무리

JavaScript 비동기 에러 디버깅의 핵심:

  1. 모든 Promise에 .catch() 또는 try-catch 추가
  2. 전역 핸들러로 누락된 에러 캐치
  3. 에러 모니터링 도구 (Sentry) 활용
  4. async/await로 가독성과 에러 처리 개선 핵심: “에러가 발생하지 않을 것”이라 가정하지 말고, 항상 에러 처리를 추가하세요.

FAQ

Q1. Promise 체인 vs async/await 중 뭘 써야 하나요? async/await를 권장합니다. 에러 처리가 명확하고 스택 트레이스가 더 읽기 쉽습니다. Q2. try-catch를 모든 함수에 추가해야 하나요? 최상위 핸들러(Express 미들웨어, 전역 핸들러)에서 처리하고, 비즈니스 로직에서는 필요한 곳만 추가하세요. Q3. Unhandled Rejection이 발생하면 프로세스를 종료해야 하나요? Node.js 15+에서는 기본적으로 종료됩니다. 프로덕션에서는 PM2 등으로 자동 재시작을 설정하세요.

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키워드

JavaScript, 비동기, Promise, async/await, Unhandled Rejection, 에러 처리, 디버깅, Sentry, 실전 사례, Node.js

심화 부록: 구현·운영 관점

이 부록은 앞선 본문에서 다룬 주제(「JavaScript 비동기 디버깅 실전 사례 | Promise 체인 에러 추적하기」)를 구현·런타임·운영 관점에서 다시 압축합니다. 도메인별 세부 구현은 글마다 다르지만, 입력 검증 → 핵심 연산 → 부작용(I/O·네트워크·동시성) → 관측의 흐름으로 장애를 나누면 원인 추적이 빨라집니다.

내부 동작과 핵심 메커니즘

flowchart TD
  A[입력·요청·이벤트] --> B[파싱·검증·디코딩]
  B --> C[핵심 연산·상태 전이]
  C --> D[부작용: I/O·네트워크·동시성]
  D --> E[결과·관측·저장]
sequenceDiagram
  participant C as 클라이언트/호출자
  participant B as 경계(런타임·게이트웨이·프로세스)
  participant D as 의존성(API·DB·큐·파일)
  C->>B: 요청/이벤트
  B->>D: 조회·쓰기·RPC
  D-->>B: 지연·부분 실패·재시도 가능
  B-->>C: 응답 또는 오류(코드·상관 ID)
  • 불변 조건(Invariant): 버퍼 경계, 프로토콜 상태, 트랜잭션 격리, FD 상한 등 단계별로 문장으로 적어 두면 디버깅 비용이 줄어듭니다.
  • 결정성: 순수 층과 시간·네트워크·스케줄에 의존하는 층을 분리해야 테스트와 장애 분석이 쉬워집니다.
  • 경계 비용: 직렬화, 인코딩, syscall 횟수, 락 경합, 할당·GC, 캐시 미스를 의심 목록에 둡니다.
  • 백프레셔: 생산자가 소비자보다 빠를 때 버퍼·큐·스트림에서 속도를 줄이는 신호를 어디에 둘지 정의합니다.

프로덕션 운영 패턴

영역운영 관점 질문
관측성요청 단위 상관 ID, 에러율·지연 p95/p99, 의존성 타임아웃·재시도가 대시보드에 보이는가
안전성입력 검증·권한·비밀·감사 로그가 코드 경로마다 일관적인가
신뢰성재시도는 멱등 연산에만 적용되는가, 서킷 브레이커·백오프·DLQ가 있는가
성능캐시·배치 크기·커넥션 풀·인덱스·백프레셔가 데이터 규모에 맞는가
배포롤백 룬북, 카나리/블루그린, 마이그레이션·피처 플래그가 문서화되어 있는가
용량피크 트래픽·디스크·FD·스레드 풀 상한을 주기적으로 검증하는가

스테이징은 데이터 양·네트워크 RTT·동시성을 프로덕션에 가깝게 맞출수록 재현율이 올라갑니다.

확장 예시: 엔드투엔드 미니 시나리오

앞선 본문 주제(「JavaScript 비동기 디버깅 실전 사례 | Promise 체인 에러 추적하기」)를 배포·운영 흐름에 맞춰 옮긴 체크리스트입니다. 도메인에 맞게 단계 이름만 바꿔 적용할 수 있습니다.

  1. 입력 계약 고정: 스키마·버전·최대 페이로드·타임아웃·에러 코드를 경계에 둔다.
  2. 핵심 경로 계측: 요청 ID, 단계별 지연, 외부 호출 결과 코드를 로그·메트릭·트레이스에서 한 흐름으로 본다.
  3. 실패 주입: 의존성 타임아웃·5xx·부분 데이터·락 대기를 스테이징에서 재현한다.
  4. 호환·롤백: 설정/마이그레이션/클라이언트 버전을 되돌릴 수 있는지 확인한다.
  5. 부하 후 검증: 피크 대비 p95/p99, 에러율, 리소스 상한, 알림 임계값을 점검한다.
handle(request):
  ctx = newCorrelationId()
  validated = validateSchema(request)
  authorize(validated, ctx)
  result = domainCore(validated)
  persistOrEmit(result, idempotentKey)
  recordMetrics(ctx, latency, outcome)
  return result

문제 해결(Troubleshooting)

증상가능 원인조치
간헐적 실패레이스, 타임아웃, 외부 의존성, DNS최소 재현 스크립트, 분산 트레이스·로그 상관관계, 재시도·서킷 설정 점검
성능 저하N+1, 동기 I/O, 락 경합, 과도한 직렬화, 캐시 미스프로파일러·APM으로 핫스팟 확인 후 한 가지씩 제거
메모리 증가캐시 무제한, 구독/리스너 누수, 대용량 버퍼, 커넥션 미반납상한·TTL·힙/FD 스냅샷 비교
빌드·배포만 실패환경 변수, 권한, 플랫폼 차이, lockfileCI 로그와 로컬 diff, 런타임·이미지 버전 핀
설정 불일치프로필·시크릿·기본값, 리전스키마 검증된 설정 단일 소스와 배포 매트릭스 표준화
데이터 불일치비멱등 재시도, 부분 쓰기, 캐시 무효화 누락멱등 키·아웃박스·트랜잭션 경계 재검토

권장 순서: (1) 최소 재현 (2) 최근 변경 범위 축소 (3) 환경·의존성 차이 (4) 관측으로 가설 검증 (5) 수정 후 회귀·부하 테스트.

배포 전에는 git addgit commitgit pushnpm run deploy 순서를 권장합니다.


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