[Spring] 트랜잭션

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[Spring] 트랜잭션

tkxx_ls 2024. 11. 16. 23:46

1. 트랜잭션 코드와 비즈니스 로직의 결합 문제

다음 코드는 트랜잭션 관리 로직과 비즈니스 로직이 혼재되어 있어 코드의 복잡성과 책임이 증가하는 예입니다.

public void addUsers(List<User> userList) {
    TransactionStatus status = this.transactionManager.getTransaction(new DefaultTransactionDefinition());
    
    try {
        for (User user : userList) {
            if (isEmailNotDuplicated(user.getEmail())) {
                userRepository.save(user);
            }
        }
        this.transactionManager.commit(status);
    } catch (Exception e) {
        this.transactionManager.rollback(status);
        throw e;
    }
}

위 코드에는 두 가지 주요 문제가 있습니다:

책임 분리 부족: 트랜잭션 관리 로직과 핵심 비즈니스 로직이 혼합되어 있습니다.
유지보수 어려움: 코드 수정 시 트랜잭션 로직과 비즈니스 로직을 동시에 고려해야 하므로 복잡도가 높아집니다.

2. 트랜잭션 코드 분리: AOP 적용

Spring은 이러한 문제를 해결하기 위해 AOP(Aspect-Oriented Programming)를 사용합니다. 트랜잭션 코드와 같은 부가 기능은 핵심 비즈니스 로직 외부로 분리하여 관리할 수 있도록 설계되었습니다. 이를 통해 트랜잭션 관련 코드는 마치 존재하지 않는 것처럼 처리할 수 있습니다.

Spring에서는 이를 위해 @Transactional 어노테이션을 제공합니다. 아래는 트랜잭션 로직을 분리한 리펙링된 코드입니다.

@Service
@RequiredArgsConstructor
@Transactional
public class UserService {

    private final UserRepository userRepository;

    public void addUsers(List<User> userList) {
        for (User user : userList) {
            if (isEmailNotDuplicated(user.getEmail())) {
                userRepository.save(user);
            }
        }
    }
}

트랜잭션 관리 코드 제거: 트랜잭션 시작, 커밋, 롤백 같은 작업은 @Transactional 어노테이션에 의해 자동으로 처리됩니다.
책임 분리: 비즈니스 로직은 핵심 작업만 수행하며, 트랜잭션은 AOP를 통해 관리됩니다.

3. 트랜잭션 세부 설정

Spring의 @Transactional 어노테이션은 다양한 트랜잭션 속성을 설정할 수 있습니다. 대표적으로 트랜잭션 전파, 격리 수준, 제한 시간, 읽기 전용과 같은 속성이 있습니다.

트랜잭션 전파 (Propagation)

트랜잭션 전파는 이미 진행 중인 트랜잭션이 있을 때 새로운 트랜잭션을 어떻게 처리할지를 정의합니다.

PROPAGATION REQUIRED
이미 진행 중인 트랜잭션이 있으면 그 트랜잭션에 참여하고, 없으면 새로운 트랜잭션을 시작합니다.

ex) A 작업이 진행 중일 때 B 작업이 시작되면 A와 B는 하나의 트랜잭션으로 묶입니다. A, B 중 하나라도 실패하면 전체 트랜잭션이 롤백됩니다.

PROPAGATION REQUIRES NEW
새로운 트랜잭션을 시작하고, 기존 트랜잭션은 일시 정지합니다.
ex) A 작업 중 B 작업이 시작되면 B는 독립적으로 처리됩니다. A가 롤백되더라도 B는 영향을 받지 않습니다.

PROPAGATION NOT SUPPORTED
트랜잭션 없이 동작합니다.
ex) 단순 조회 작업처럼 트랜잭션이 필요 없는 경우

스프링은 총 7개의 전파 속성을 지원합니다.

1) REQUIRED (기본값)

트랜잭션이 있으면 참여하고, 없으면 새로 시작.
대부분의 트랜잭션 관리에 충분하며 가장 자연스럽고 간단한 방식.

2) SUPPORTS

트랜잭션이 있으면 참여하고, 없으면 트랜잭션 없이 실행.
트랜잭션 여부와 상관없이 로직을 실행할 수 있을 때 적합.

3) MANDATORY

반드시 기존 트랜잭션이 존재해야 하며, 없으면 예외 발생.
독립적으로 실행되지 않아야 하는 로직에 적합.

4) REQUIRES_NEW

항상 새로운 트랜잭션을 시작하며, 기존 트랜잭션은 일시 중지.
독립적으로 실행되어야 하는 로직에 적합.

5) NOT_SUPPORTED

기존 트랜잭션이 있으면 일시 중지하고, 트랜잭션 없이 실행.
트랜잭션이 필요하지 않은 작업에 적합.

6) NEVER

트랜잭션이 진행 중이면 예외 발생.
트랜잭션 없이 실행되어야 하는 작업에 강제 사용.

7) NESTED

기존 트랜잭션이 있으면 중첩 트랜잭션을 시작.
부모 트랜잭션의 커밋과 롤백에는 영향을 받지만, 중첩 트랜잭션 자체는 독립적으로 커밋/롤백 가능.
DataSourceTransactionManager만 지원.

격리 수준 (Isolation Level)

격리 수준은 트랜잭션이 다른 트랜잭션과 상호작용하는 방식을 정의합니다.

모든 DB 트랜잭션은 격리수준을 가지고 있어야 합니다.

서버에서는 여러 개의 트랜잭션이 동시에 진행될 수 있는데, 모든 트랜잭션을 독립적으로 만들고 순차 진행 한다면

안전하지만 성능이 크게 떨어질 수 밖에 없습니다. 따라서 적절하게 격리수준을 조정해서

가능한 많은 트랜잭션을 동시에 진행시키면서 문제가 발생하지 않도록 제어해야 합니다.

1) DEFAULT

사용 중인 데이터 액세스 기술 또는 DB 드라이버의 기본 설정을 따릅니다.
일반적으로 대부분의 데이터베이스는 READ_COMMITTED를 기본 격리 수준으로 사용합니다.
일부 데이터베이스는 다른 기본값을 가질 수 있으므로, DEFAULT를 사용할 경우 드라이버와 데이터베이스의 문서를 참고하여 기본 격리 수준을 확인해야 합니다.

2) READ_UNCOMMITTED

가장 낮은 격리 수준으로, 커밋되지 않은 변경 사항도 다른 트랜잭션에서 읽을 수 있습니다.
데이터 정확성보다 성능이 절대적으로 중요한 경우에만 신중하게 사용합니다.
Dirty Read 현상이 발생할 수 있습니다.

3. READ_COMMITTED

다른 트랜잭션에서 커밋된 데이터만 읽을 수 있습니다.
Dirty Read를 방지하지만, Non-Repeatable Read는 발생할 수 있습니다.
하나의 트랜잭션에서 동일한 쿼리를 실행해도 결과가 달라질 수 있습니다.

4) REPEATABLE_READ

트랜잭션 동안 읽은 데이터에 대한 수정을 다른 트랜잭션에서 할 수 없습니다.
Non-Repeatable Read를 방지합니다.
새로운 로우의 삽입은 막지 않기 때문에 Phantom Read가 발생할 수 있습니다.

5) SERIALIZABLE

가장 높은 격리 수준으로, 트랜잭션을 순차적으로 실행하여 완벽한 격리를 보장합니다.
Dirty Read, Non-Repeatable Read, Phantom Read 모두 방지합니다.
성능이 가장 낮으며, 동시성이 크게 감소합니다.
데이터 무결성이 최우선이며, 성능 저하를 감수할 수 있는 경우에만 사용합니다.

제한 시간 (Timeout)

트랜잭션 수행 시간의 상한선을 설정합니다.

제한 시간 초과 시 트랜잭션이 강제로 롤백됩니다.
설정 방법: @Transactional(timeout = 5) (단위: 초)

읽기 전용 (Read-Only)

읽기 전용으로 설정하면 트랜잭션 내에서 데이터 변경 시도를 막습니다.

성능 최적화 가능: 데이터베이스 및 Hibernate 캐시에서 읽기 전용으로 동작.
읽기 전용으로 설정하면 데이터 변경을 시도할 경우 예외를 발생시킵니다.

noRollbackFor

트랜잭션이 롤백되지 않아야 할 예외 클래스를 지정합니다.
기본적으로 예외가 발생하면 트랜잭션은 롤백됩니다.
여기서 지정한 예외는 롤백되지 않도록 예외 처리를 커스터마이징합니다.