StackOverflowError 해결 (feat. @JsonIgnoreProperties 애너테이션)

3 분 소요

1. 객체 순환 참조

Jackson 라이브러리를 통해 직렬화(Serialize) 된 Json 응답을 받는 경우 종종 StackOverFlowError가 발생합니다. 이런 경우 대부분 객체 사이의 순환 참조가 문제 발생의 원인입니다.

1.1. 순환 참조 예시

A 인스턴스가 B 인스턴스를 참조합니다.
B 인스턴스가 A 인스턴스를 참조합니다.
A 인스턴스를 직렬화하는 경우 참조하는 B 인스턴스가 함께 직렬화됩니다.
B 인스턴스를 직렬화하는 경우 참조하는 A 인스턴스가 함게 직렬화됩니다.
이를 계속 반복 수행하다 StackOverFlow 에러가 발생합니다.

직렬화 시점에 둘 사이의 순환 참조를 끊어주기 위한 방법으로 @JsonIgnoreProperties 애너테이션을 사용합니다. @JsonIgnoreProperties 애너테이션을 살펴보면 다양한 위치에서 사용할 수 있음을 확인할 수 있습니다.

ElementType.ANNOTATION_TYPE - 애너테이션
ElementType.TYPE - 클래스, 인터페이스, enum
ElementType.METHOD - 메소드
ElementType.CONSTRUCTOR - 생성자
ElementType.FIELD - 필드(멤버변수, enum 상수)

@Target({ElementType.ANNOTATION_TYPE, ElementType.TYPE, ElementType.METHOD, ElementType.CONSTRUCTOR, ElementType.FIELD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@JacksonAnnotation
public @interface JsonIgnoreProperties {

    /**
     * Names of properties to ignore.
     */
    public String[] value() default { };

    // ...
}

저의 경우 주로 필드에 사용하며 다음과 같은 동작이 수행되도록 클래스를 구성합니다.

1.2. 순환 참조 방지 예시

A 인스턴스가 B 인스턴스를 참조합니다.
B 인스턴스가 A 인스턴스를 참조합니다.
A 인스턴스를 직렬화하는 경우 참조하는 B 인스턴스가 함께 직렬화됩니다.
B 인스턴스를 직렬화하는 경우 @JsonIgnoreProperties 애너테이션을 통해 지정한 항목을 제외하고 직렬화를 수행합니다.

2. 테스트 코드

간단한 테스트 코드를 통해 만날 수 있는 에러 상황과 해결 방법에 대해 알아보도록 하겠습니다.

2.1. Dto 클래스

ADto, BDto, CDto 클래스를 작성합니다.
ADto 클래스와 BDto 클래스는 서로 순환 참조합니다.
ADto 클래스와 CDto 클래스는 서로 순환 참조합니다.
ADto 인스턴스를 직렬화할 때 CDto 인스턴스의 “adto” 필드는 제외하고 직렬화를 수행합니다.

@Getter
@Setter
@NoArgsConstructor
class ADto {

    public ADto(BDto bdto) {
        this.bdto = bdto;
    }

    public ADto(CDto cdto) {
        this.cdto = cdto;
    }

    private BDto bdto;

    @JsonIgnoreProperties(value = {"adto"})
    private CDto cdto;
}

@Getter
@Setter
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
class BDto {

    private ADto adto;
}

@Getter
@Setter
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
class CDto {

    private String name = "CDto";

    private ADto adto;
}

2.2. ErrorController 클래스

error 메소드는 ADto 인스턴스와 BDto 인스턴스의 순환 참조를 만들어 반환합니다.
ok 메소드는 ADto 인스턴스와 CDto 인스턴스의 순환 참조를 만들어 반환합니다.

@RestController
class ErrorController {

    @GetMapping("/error")
    public ADto error() {
        ADto aDto = new ADto(new BDto());
        aDto.getBdto().setAdto(aDto);
        return aDto;
    }

    @GetMapping("/ok")
    public ADto ok() {
        ADto aDto = new ADto(new CDto());
        aDto.getCdto().setAdto(aDto);
        return aDto;
    }
}

2.3. test_withoutJsonIgnoreProperties_throwStackOverFlowException 메소드

@JsonIgnoreProperties 애너테이션이 적용되지 않은 /error 경로로 API 요청을 수행합니다.
서블릿(Servlet) 영역에서 직렬화 수행 중에 에러가 발생하기 때문에 NestedServletException을 예상할 수 있습니다.

    @Test
    public void test_withoutJsonIgnoreProperties_throwNestedServletException() {
        assertThrows(NestedServletException.class, () -> {
            try {
                mockMvc.perform(get("/error"));
            } catch (Exception e) {
                log.error(e);
                throw e;
            }
        });
    }

test_withoutJsonIgnoreProperties_throwStackOverFlowException 메소드 수행 결과

NestedServletException이 발생하여 테스트를 통과합니다.
아래와 같은 로그를 확인할 수 있습니다.

org.springframework.web.util.NestedServletException: Request processing failed; nested exception is org.springframework.http.converter.HttpMessageConversionException: JSON mapping problem: blog.in.action.jackson.ADto["bdto"]->blog.in.action.jackson.BDto["adto"]-> ...
    at org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet.processRequest(FrameworkServlet.java:1014) ~[spring-webmvc-5.2.4.RELEASE.jar:5.2.4.RELEASE]
    at org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet.doGet(FrameworkServlet.java:898) ~[spring-webmvc-5.2.4.RELEASE.jar:5.2.4.RELEASE]
    at javax.servlet.http.HttpServlet.service(HttpServlet.java:634) ~[tomcat-embed-core-9.0.31.jar:9.0.31]
...

Caused by: org.springframework.http.converter.HttpMessageConversionException: JSON mapping problem: blog.in.action.jackson.ADto["bdto"]->blog.in.action.jackson.BDto["adto"]->blog.in.action.jackson.ADto["bdto"]->blog.in.action.jackson.BDto["adto"]->...
    at org.springframework.http.converter.json.AbstractJackson2HttpMessageConverter.writeInternal(AbstractJackson2HttpMessageConverter.java:306) ~[spring-web-5.2.4.RELEASE.jar:5.2.4.RELEASE]
    at org.springframework.http.converter.AbstractGenericHttpMessageConverter.write(AbstractGenericHttpMessageConverter.java:104) ~[spring-web-5.2.4.RELEASE.jar:5.2.4.RELEASE]
    at org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.AbstractMessageConverterMethodProcessor.writeWithMessageConverters(AbstractMessageConverterMethodProcessor.java:287) ~[spring-webmvc-5.2.4.RELEASE.jar:5.2.4.RELEASE]
...

Caused by: com.fasterxml.jackson.databind.JsonMappingException: Infinite recursion (StackOverflowError) (through reference chain: blog.in.action.jackson.ADto["bdto"]->blog.in.action.jackson.BDto["adto"]->blog.in.action.jackson.ADto["bdto"]->...
    at com.fasterxml.jackson.databind.ser.std.BeanSerializerBase.serializeFields(BeanSerializerBase.java:737) ~[jackson-databind-2.10.2.jar:2.10.2]
    at com.fasterxml.jackson.databind.ser.BeanSerializer.serialize(BeanSerializer.java:166) ~[jackson-databind-2.10.2.jar:2.10.2]
    at com.fasterxml.jackson.databind.ser.BeanPropertyWriter.serializeAsField(BeanPropertyWriter.java:727) ~[jackson-databind-2.10.2.jar:2.10.2]
    at com.fasterxml.jackson.databind.ser.std.BeanSerializerBase.serializeFields(BeanSerializerBase.java:722) ~[jackson-databind-2.10.2.jar:2.10.2]

2.4. test_withJsonIgnoreProperties_isOk 메소드

@JsonIgnoreProperties 애너테이션이 적용된 /ok 경로로 API 요청을 수행합니다.

    @Test
    public void test_withJsonIgnoreProperties_isOk() throws Exception {
        mockMvc.perform(get("/ok"))
            .andExpect(status().isOk())
            .andDo(print());
    }

test_withJsonIgnoreProperties_isOk 메소드 수행 결과

에러 없이 테스트가 통과합니다.
{"bdto":null,"cdto":{"name":"CDto"}} 응답을 받았음을 로그를 통해 확인이 가능합니다.

MockHttpServletRequest:
      HTTP Method = GET
      Request URI = /ok
       Parameters = {}
          Headers = []
             Body = <no character encoding set>
    Session Attrs = {}

Handler:
             Type = blog.in.action.jackson.ErrorController
           Method = blog.in.action.jackson.ErrorController#ok()

Async:
    Async started = false
     Async result = null

Resolved Exception:
             Type = null

ModelAndView:
        View name = null
             View = null
            Model = null

FlashMap:
       Attributes = null

MockHttpServletResponse:
           Status = 200
    Error message = null
          Headers = [Content-Type:"application/json"]
     Content type = application/json
             Body = {"bdto":null,"cdto":{"name":"CDto"}}
    Forwarded URL = null
   Redirected URL = null
          Cookies = []

CLOSING

개발 초기에 이런 에러를 많이 만났었습니다. 양방향 참조가 되도록 JPA 엔티티(Entity) 설계를 해놓은 모습이 컨트롤러 영역까지 그대로 반영되는 경우 주로 발생하였습니다.

TEST CODE REPOSITORY

https://github.com/Junhyunny/blog-in-action/tree/master/2021-07-04-json-ignore-properties

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강준현

StackOverflowError 해결 (feat. @JsonIgnoreProperties 애너테이션)

1. 객체 순환 참조

1.1. 순환 참조 예시

1.2. 순환 참조 방지 예시

2. 테스트 코드

2.1. Dto 클래스

2.2. ErrorController 클래스

2.3. test_withoutJsonIgnoreProperties_throwStackOverFlowException 메소드

test_withoutJsonIgnoreProperties_throwStackOverFlowException 메소드 수행 결과

2.4. test_withJsonIgnoreProperties_isOk 메소드

test_withJsonIgnoreProperties_isOk 메소드 수행 결과

CLOSING

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