4) 트랜잭션 적용(2)

트랜잭션 - 적용1

실제 애플리케이션에서 DB 트랜잭션을 사용해서 계좌이체 같이 원자성이 중요한 비즈니스 로직을

어떻게 구현하는지 알아보자.

 

먼저 트랜잭션 없이 단순하게 계좌이체 비즈니스 로직만 구현해보자.

 

MemberServiceV1

@RequiredArgsConstructor
public class MemberServiceV1 {

    private final MemberRepositoryV1 memberRepository;

    public void accountTransfer(String fromId, String toId, int money) throws SQLException {
        Member fromMember = memberRepository.findById(fromId);
        Member toMember = memberRepository.findById(toId);

        memberRepository.update(fromId, fromMember.getMoney() - money); // from의 돈을 깎고
        validation(toMember); // 첫 번째 작업 진행후 예외 발생시 트랜잭션을 위한 예외 발생 메소드
        memberRepository.update(toId, toMember.getMoney() + money); // to의 돈을 증가시켜준다.
    }

    private static void validation(Member toMember) {
        if (toMember.getMemberId().equals("ex")) {
            throw new IllegalStateException("이체중 예외 발생");
        }
    }

}

form Id 의 회원을 조회해서 to Id 의 회원에게 money 만큼의 돈을 계좌이체 하는 로직이다.

 

from Id 회원의 돈을 money 만큼 감소한다. -> UPDATE SQL 실행

to Id 회원의 돈을 money 만큼 증가한다. -> UPDATE SQL 실행

 

예외 상황을 테스트해보기 위해 to Id 가 "ex" 인 경우 예외를 발생한다.

 

 

MemberServiceV1Test

/**
 * 기본 동작, 트랜잭션이 없어서 문제 발생
 */
class MemberServiceV1Test {

    public static final String MEMBER_A = "memberA";
    public static final String MEMBER_B = "memberB";
    public static final String MEMBER_EX = "ex";

    private MemberRepositoryV1 memberRepository;
    private MemberServiceV1 memberService;

    @BeforeEach
    void beforeEach() {
        DriverManagerDataSource dataSource = new DriverManagerDataSource(URL, USERNAME, PASSWORD);
        memberRepository = new MemberRepositoryV1(dataSource);
        memberService = new MemberServiceV1(memberRepository);
    }


    @Test
    @DisplayName("정상 이체")
    void accountTransfer() throws SQLException {
        //given
        Member memberA = new Member(MEMBER_A, 10000);
        Member memberB = new Member(MEMBER_B, 10000);
        memberRepository.save(memberA);
        memberRepository.save(memberB);

        //when
        memberService.accountTransfer(memberA.getMemberId(), memberB.getMemberId(), 2000);

        //then
        Member findMemberA = memberRepository.findById(memberA.getMemberId());
        Member findMemberB = memberRepository.findById(memberB.getMemberId());

        assertThat(findMemberA.getMoney()).isEqualTo(8000);
        assertThat(findMemberB.getMoney()).isEqualTo(12000);

    }
    @Test
    @DisplayName("이체중 예외 발생")
    void accountTransferEx() throws SQLException {
        //given
        Member memberA = new Member(MEMBER_A, 10000);
        Member memberEx = new Member(MEMBER_EX, 10000);
        memberRepository.save(memberA);
        memberRepository.save(memberEx);

        //when
        assertThatThrownBy(
            () -> memberService.accountTransfer(memberA.getMemberId(), memberEx.getMemberId(),
                2000)).isInstanceOf(IllegalStateException.class);

        //then
        Member findMemberA = memberRepository.findById(memberA.getMemberId());
        Member findMemberB = memberRepository.findById(memberEx.getMemberId());

        assertThat(findMemberA.getMoney()).isEqualTo(8000);
        assertThat(findMemberB.getMoney()).isEqualTo(10000);

    }
}

예외가 발생하지않는 정상이체 테스트는 멤버A는 8000원, 멤버B는 12000원으로 정상적으로 진행됬음을 확인했다.

 

예외가 발생하는경우 멤버A의 돈이 깎이므로 8000원 멤버B에게는 돈이 들어오기전에 예외가 발생하므로 그대로 10000원이다. ( 예외가 발생했는지 검증과 그 이후 돈의 검증을 해준다)

 

 

 

테스트 데이터 제거

테스트가 끝나면 다음 테스트에 영향을 주지 않기 위해 @AfterEach 에서 테스트에 사용한 데이터를 모두 삭제한다.

 

@BeforeEach : 각각의 테스트가 수행되기 전에 실행된다.

 

@AfterEach : 각각의 테스트가 실행되고 난 이후에 실행된다.

@AfterEach
void afterEach() throws SQLException {
    memberRepository.delete(MEMBER_A);
    memberRepository.delete(MEMBER_B);
    memberRepository.delete(MEMBER_EX);
}

다음과 같은 코드를 추가해주면 테스트가 진행되고 해당 메소드가 동작되어, 추가된 데이터를 삭제해준다.

 

 

테스트 데이터를 제거하는 과정이 불편하지만,

다음 테스트에 영향을 주지 않으려면 테스트에서 사용한 데이터를 모두 제거해야 한다.

 

그렇지 않으면 이번 테스트에서 사용한 데이터 때문에 다음 테스트에서 데이터 중복으로 오류가 발생할 수 있다.

 

테스트에서 사용한 데이터를 제거하는 더 나은 방법으로는 트랜잭션을 활용하면 된다.

 

테스트 전에 트랜잭션을 시작하고, 테스트 이후에 트랜잭션을 롤백해버리면 데이터가 처음 상태로 돌아온다.

이 방법은 이후에 설명하겠다.

 

 

트랜잭션 - 적용2

이번에는 DB 트랜잭션을 사용해서 앞서 발생한 문제점을 해결해보자.

 

애플리케이션에서 트랜잭션을 어떤 계층에 걸어야 할까?

 

쉽게 이야기해서 트랜잭션을 어디에서 시작하고, 어디에서 커밋해야할까?

 

 

비즈니스 로직과 트랜잭션

트랜잭션은 비즈니스 로직이 있는 서비스 계층에서 시작해야 한다.

비즈니스 로직이 잘못되면 해당 비즈니스 로직으로 인해 문제가 되는 부분을 함께 롤백해야 하기 때문이다.

 

그런데 트랜잭션을 시작하려면 커넥션이 필요하다. (set autocommit false 라는 명령어로 트랜잭션은 시작된다.)

 

결국 서비스 계층에서 커넥션을 만들고, 트랜잭션 커밋 이후에 커넥션을 종료해야 한다.

 

애플리케이션에서 DB 트랜잭션을 사용하려면 트랜잭션을 사용하는 동안 같은 커넥션을 유지해야한다.

그래야 같은 세션을 사용할 수 있다. (  h2 데이터베이스에서 2개의 웹사이트를 키고 실험했던것처럼, 각각의 세션에서 트랜잭션을 시작하고 진행중에 있을때 당연히 클라이언트의 세션이 바뀌면 안된다. 진행된 사항을 잃어버리게 될것이니까)

그러므로 즉 같은 커넥션 == 같은 세션을 유지해야한다.

 

 

애플리케이션에서 같은 커넥션을 유지하려면 어떻게 해야할까?

 

가장 단순한 방법은 커넥션을 파라미터로 전달해서 같은 커넥션이 사용되도록 유지하는 것이다.

 

먼저 리포지토리가 파라미터를 통해 같은 커넥션을 유지할 수 있도록 파라미터를 추가하자

 

 

MemberRepositoryV2

기존 save,update,findById 등은 냅두고

커넥션을 파라미터로 전달받는 findById,update를 추가했다.

public Member findById(Connection con, String memberId) throws SQLException {
    String sql = "select * from member where member_id = ?";

    PreparedStatement pstmt = null;
    ResultSet rs = null;

    try {
        pstmt = con.prepareStatement(sql);
        pstmt.setString(1,memberId);
        rs = pstmt.executeQuery(); // select문은 executeQuery를 사용하면된다. executeUpdate()는 데이터를 변경할때 사용한다.
        if (rs.next()) {
            Member member = new Member();// sql 결과를 매핑해줄 객체 생성
            member.setMemberId(rs.getString("member_id")); //ResultSet을 이용해서 sql결과를 조회할 수 있다.
            member.setMoney(rs.getInt("money"));
            return member;
        } else { // sql에 대한 결과가 없을떄
            throw new NoSuchElementException("member not found memberId = " + memberId);
        }
    } catch (SQLException e) {
        log.error("db error", e);
        throw e;
    }finally {
        JdbcUtils.closeResultSet(rs);
        JdbcUtils.closeStatement(pstmt);
        //여기서 커넥션을 닫아주면 안된다. 커넥션은 트랜잭션이 끝났을때  서비스계층에서 닫아줘야하기 때문이다.
    }

}

public void update(Connection con, String memberId, int money) throws SQLException {
    String sql = "update member set money=? where member_id=?";

    PreparedStatement pstmt = null;

    try {
        pstmt = con.prepareStatement(sql);
        pstmt.setInt(1,money);
        pstmt.setString(2,memberId);
        int resultSize = pstmt.executeUpdate(); // executeUpdate는 반환값으로 영향받은 DB row 수를 반환한다.
        log.info("resultSize = {}", resultSize);

    } catch (SQLException e) {
        log.error("db error", e);
        throw e;
    }finally {
        JdbcUtils.closeStatement(pstmt);
        //여기서 커넥션을 닫아주면 안된다. 커넥션은 트랜잭션이 끝났을때  서비스계층에서 닫아줘야하기 때문이다.
    }

}

주의해야할점

 

1.

커넥션 유지가 필요한 두 메서드는 파라미터로 넘어온 커넥션을 사용해야 한다.

따라서 con = getConnection() 코드가 있으면 안된다.

 

2.

커넥션 유지가 필요한 두 메서드는 리포지토리에서 커넥션을 닫으면 안된다.

커넥션을 전달 받은 리포지토리 뿐만 아니라 이후에도 커넥션을 계속 이어서 사용하기 때문이다.

이후 서비스 로직이 끝날 때 트랜잭션을 종료하고 닫아야 한다.

 

 

이제 가장 중요한 트랜잭션 연동 로직을 작성해보자.

 

MemberServiceV2

/**
 * 트랜잭션 - 파라미터 연동, pool을 고려한 종료
 */
@RequiredArgsConstructor
@Slf4j
public class MemberServiceV2 {

    private final DataSource dataSource;
    private final MemberRepositoryV2 memberRepository;

    public void accountTransfer(String fromId, String toId, int money) throws SQLException {
        Connection con = dataSource.getConnection();
        try {
            con.setAutoCommit(false); // 자동커밋 false로 해줘서 트랜잭션을 시작한다.
            
            bizLogic(con, fromId, toId, money); //비즈니스 로직을 따로 메소드로 빼줬다.
            
            con.commit(); // 모든 sql이 예외없이 정상동작하였다면 commit을 해서 실제 DB에 반영해준다.

        } catch (Exception e) {
            //sql 실행도중 예외가 발생하면 롤백을 진행
            con.rollback();
            throw new IllegalStateException(e);
        }finally {
            release(con); //커넥션을 반환하는것을 따로 메소드로 뺴준다.
        }
    }

    private static void release(Connection con) {
        if (con != null) {
            try {
                // connection pool을 쓰는경우 con.close()해주면 커넥션풀로 돌아가게 된다.
                // autocommit 에 대한 설정은 세션이 종료될때까지 남아있다. 즉 커넥션풀로 돌아간 커넥션의 오토커밋설정은 유지가 된다.
                //그러므로 커넥션풀로 다시 넘기기 전에 원래대로 바꿔준다.
                con.setAutoCommit(true);
                con.close();
            } catch (Exception e) {
                log.info("error",e);
            }
        }
    }

    private void bizLogic(Connection con, String fromId, String toId, int money)
        throws SQLException {
        //비즈니스 로직
        Member fromMember = memberRepository.findById(con, fromId);
        Member toMember = memberRepository.findById(con, toId);

        memberRepository.update(con,fromId, fromMember.getMoney() - money); // from의 돈을 깎고
        validation(toMember); // 첫 번째 작업 진행후 예외 발생시 트랜잭션을 위한 예외 발생 메소드
        memberRepository.update(con,toId, toMember.getMoney() + money); // to의 돈을 증가시켜준다.
    }

    private static void validation(Member toMember) {
        if (toMember.getMemberId().equals("ex")) {
            throw new IllegalStateException("이체중 예외 발생");
        }
    }

}

Connection con = dataSource.getConnection();

트랜잭션을 시작하려면 커넥션이 필요하다.

 

con.setAutoCommit(false); // 자동커밋 false로 해줘서 트랜잭션을 시작한다.

트랜잭션을 시작하려면 자동 커밋 모드를 꺼야한다.

이렇게 하면 커넥션을 통해 세션에 set autocommit false 가 전달되고, 이후부터는 수동 커밋 모드로 동작한다.

이렇게 자동 커밋 모드를 수동 커밋 모드로 변경하는 것을 트랜잭션을 시작한다고 보통 표현한다.

 

bizLogic(con, fromId, toId, money); //비즈니스 로직을 따로 메소드로 빼줬다.

트랜잭션이 시작된 커넥션을 전달하면서 비즈니스 로직을 수행한다.

이렇게 분리한 이유는 트랜잭션을 관리하는 로직과 실제 비즈니스 로직을 구분하기 위함이다. memberRepository.update(con..) : 비즈니스 로직을 보면 리포지토리를 호출할 때 커넥션을 전달하는 것을 확인할 수 있다

 

con.commit(); // 모든 sql이 예외없이 정상동작하였다면 commit을 해서 실제 DB에 반영해준다.

비즈니스 로직이 정상 수행되면 트랜잭션을 커밋한다.

con.rollback();

catch(Ex){..} 를 사용해서 비즈니스 로직 수행 도중에 예외가 발생하면 트랜잭션을 롤백한다.

 

private static void release(Connection con) {
    if (con != null) {
        try {
            // connection pool을 쓰는경우 con.close()해주면 커넥션풀로 돌아가게 된다.
            // autocommit 에 대한 설정은 세션이 종료될때까지 남아있다. 즉 커넥션풀로 돌아간 커넥션의 오토커밋설정은 유지가 된다.
            //그러므로 커넥션풀로 다시 넘기기 전에 원래대로 바꿔준다.
            con.setAutoCommit(true);
            con.close();
        } catch (Exception e) {
            log.info("error",e);
        }
    }
}

finally {..} 를 사용해서 커넥션을 모두 사용하고 나면 안전하게 종료한다.

그런데 커넥션 풀을 사용하면 con.close() 를 호출 했을 때 커넥션이 종료되는 것이 아니라 풀에 반납된다.

현재 수동 커밋 모드로 동작하기 때문에 풀에 돌려주기 전에 기본 값인 자동 커밋 모드로 변경하는 것이 안전하다.

(풀을 사용하지않으면 커넥션을 닫을때 , 커넥션이 사라지고, 다시 커넥션을 만들때는 기본 설정인 오토커밋으로 되므로 상관없다)

 

 

 

MemberServiceV2Test

/**
 * 트랜잭션  - 커넥션 파라미터 전달 동기화
 */
@Slf4j
class MemberServiceV2Test {

    public static final String MEMBER_A = "memberA";
    public static final String MEMBER_B = "memberB";
    public static final String MEMBER_EX = "ex";

    private MemberRepositoryV2 memberRepository;
    private MemberServiceV2 memberService;

    @BeforeEach
    void beforeEach() {
        //테스트에서는 커넥션풀을 사용해도 되고 안해도 된다. 어차피 커넥션을 전달해서 트랜잭션동안 커넥션을 유지할거니까.
        DriverManagerDataSource dataSource = new DriverManagerDataSource(URL, USERNAME, PASSWORD);
        memberRepository = new MemberRepositoryV2(dataSource);
        memberService = new MemberServiceV2(dataSource,memberRepository);
    }

    @AfterEach
    void afterEach() throws SQLException {
        memberRepository.delete(MEMBER_A);
        memberRepository.delete(MEMBER_B);
        memberRepository.delete(MEMBER_EX);
    }


    @Test
    @DisplayName("정상 이체")
    void accountTransfer() throws SQLException {
        //given
        Member memberA = new Member(MEMBER_A, 10000);
        Member memberB = new Member(MEMBER_B, 10000);
        memberRepository.save(memberA);
        memberRepository.save(memberB);

        //when
        memberService.accountTransfer(memberA.getMemberId(), memberB.getMemberId(), 2000);

        //then
        Member findMemberA = memberRepository.findById(memberA.getMemberId());
        Member findMemberB = memberRepository.findById(memberB.getMemberId());

        assertThat(findMemberA.getMoney()).isEqualTo(8000);
        assertThat(findMemberB.getMoney()).isEqualTo(12000);

    }
    @Test
    @DisplayName("이체중 예외 발생")
    void accountTransferEx() throws SQLException {
        //given
        Member memberA = new Member(MEMBER_A, 10000);
        Member memberEx = new Member(MEMBER_EX, 10000);
        memberRepository.save(memberA);
        memberRepository.save(memberEx);

        //when
        log.info("start transaction");
        assertThatThrownBy(
            () -> memberService.accountTransfer(memberA.getMemberId(), memberEx.getMemberId(),
                2000)).isInstanceOf(IllegalStateException.class);
        log.info("end transaction");
        //then
        Member findMemberA = memberRepository.findById(memberA.getMemberId());
        Member findMemberB = memberRepository.findById(memberEx.getMemberId());

        assertThat(findMemberA.getMoney()).isEqualTo(10000); // rollback으로 트랜잭션이 종료되므로 돈은 그대로
        assertThat(findMemberB.getMoney()).isEqualTo(10000);

    }
}

 

 

이체중 예외 발생 - accountTransferEx()

 

memberService.accountTransfer() 를 실행한다.

 

커넥션을 생성하고 트랜잭션을 시작한다.

 

memberA memberEx 로 2000원 계좌이체 한다.

memberA 의 금액이 2000원 감소한다.

 

memberEx 회원의 ID는 ex 이므로 중간에 예외가 발생한다.

 

예외가 발생했으므로 트랜잭션을 롤백한다.

 

계좌이체는 실패했다. 롤백을 수행해서 memberA 의 돈이 기존 10000원으로 복구되었다.

 

memberA 10000원 - 트랜잭션 롤백으로 복구된다.

memberB 10000원 - 중간에 실패로 로직이 수행되지 않았다.

따라서 그대로 10000원으로 남아있게 된다.

 

 

트랜잭션 덕분에 계좌이체가 실패할 때 롤백을 수행해서 모든 데이터를 정상적으로 초기화 할 수 있게 되었다.

결과적으로 계좌이체를 수행하기 직전으로 돌아가게 된다.

 

 

남은 문제

애플리케이션에서 DB 트랜잭션을 적용하려면 서비스 계층이 매우 지저분해지고, 생각보다 매우 복잡한 코드를 요구한다.

 

추가로 커넥션을 유지하도록 코드를 변경하는 것도 쉬운 일은 아니다.

 

다음 시간에는 스프링을 사용해서 이런 문제들을 하나씩 해결해보자.