[스프링 DB 1편] #4. 스프링과 문제 해결 - 트랜잭션(3) #482

YuDeokRin · 2024-11-01T12:10:41Z

YuDeokRin
Nov 1, 2024
Maintainer

6️⃣ 트랜잭션 문제 해결 - 트랜잭션 템플릿

트랜잭션을 사용하는 로직을 살펴보면 다음과 같은 패턴이 반복되는 것을 알 수 있다.

✅ 트랜잭션 사용 코드

반복되는 코드는 아래와 같다
다른 서비스에서 트랜잭션을 시작하려면 try, catch, finally를 포함한 성공시 커밋, 실패시 롤백 코드가 반복된다.
이런 문제를 템플릿 콜백 패턴을 활용하면 이런 반복 문제를 깔끔하게 해결할 수 있다.

//트랜잭션 시작
TransactionStatus status = transactionManager.getTransaction(new DefaultTransactionDefinition());
try {
		//비즈니스 로직
    bizLogic(fromId, toId, money);
		transactionManager.commit(status); //성공시 커밋 } 
catch (Exception e) {
		transactionManager.rollback(status); //실패시 롤백
    throw new IllegalStateException(e);
}

✅ 트랜잭션 템플릿

템플릿 콜백 패턴을 적용하려면 템플릿을 제공하는 클래스를 작성해야 하는데, 스프링은 TransactionTemplate라는 템플릿 클래스를 제공한다.
execute() : 응답 값(return값)이 있을 때 사용한다
executeWithoutResult() : 응답 값이 없을 때 사용한다.

public class TransactionTemplate {
     private PlatformTransactionManager transactionManager;
     
     public <T> T execute(TransactionCallback<T> action){..}
     
     void executeWithoutResult(Consumer<TransactionStatus> action){..}
}

MemberServiceV3_2
- TransactionTemplate을 사용하려면 transactionManager가 필요하다. 생성자에서 TransactionTemplate를 주입 받으면서 TransactionTemplate을 생성했다.

/**
* 트랜잭션 - 트랜잭션 템플릿 */
 @Slf4j
 public class MemberServiceV3_2 {
     private final TransactionTemplate txTemplate;
     private final MemberRepositoryV3 memberRepository;
     
     public MemberServiceV3_2(PlatformTransactionManager transactionManager, MemberRepositoryV3 memberRepository) {
         this.txTemplate = new TransactionTemplate(transactionManager);
         this.memberRepository = memberRepository;
     }
     
     public void accountTransfer(String fromId, String toId, int money) throws SQLException {
         txTemplate.executeWithoutResult((status) -> {
             try {
                //비즈니스 로직
                bizLogic(fromId, toId, money);
             } catch (SQLException e) {
                throw new IllegalStateException(e);
             }
				 }); 
		 }
     private void bizLogic(String fromId, String toId, int money) throws SQLException {
         
         Member fromMember = memberRepository.findById(fromId);
         Member toMember = memberRepository.findById(toId);
         
         memberRepository.update(fromId, fromMember.getMoney() - money);
         validation(toMember);
         memberRepository.update(toId, toMember.getMoney() + money);
     }
     
     private void validation(Member toMember) {
         if (toMember.getMemberId().equals("ex")) {
		         throw new IllegalStateException("이체중 예외 발생"); 
		     }
		 } 

}

트랜잭션 템플릿 사용 로직
- 트랜잭션 템플릿 덕분에 트랜잭션을 시작하고 커밋하거나 롤백하는 코드가 모두 제거됨.
- 코드에서 예외를 처리하기 위해 try~catch가 들어갔는데, bizLogic() 메서드를 호출하면 SQLException 체크 예외를 넘겨준다. 해당 람다에서 체크 예외를 밖으로 던질 수 없기 때문에 언체크 예외로 바꾸어 던지도록 예외를 전환함.

 txTemplate.executeWithoutResult((status) -> {
     try {
				 //비즈니스 로직
         bizLogic(fromId, toId, money);
     } catch (SQLException e) {
         throw new IllegalStateException(e);
     }
});

MemberRepositoryV3Test
- 테스트 내용은 기존과 같음

/**
 * 트랜잭션 - 트랜잭션 매니저
 */
@Slf4j
class MemberRepositoryV3Test {

    MemberRepositoryV3 memberRepository;
    MemberServiceV3_2 memberService;

    @BeforeEach
    void before() throws Exception {
        DriverManagerDataSource dataSource = new DriverManagerDataSource(URL, USERNAME, PASSWORD);
        memberRepository = new MemberRepositoryV3(dataSource);
        PlatformTransactionManager transactionManager = new DataSourceTransactionManager(dataSource);
        memberService = new MemberServiceV3_2(transactionManager, memberRepository);
    }

    @AfterEach
    void after() throws SQLException {
        memberRepository.delete("memberA");
        memberRepository.delete("memberB");
        memberRepository.delete("ex");
    }

    @Test
    @DisplayName("정상 이체")
    void accountTransfer() throws SQLException, InterruptedException {
        //given
        Member memberA = new Member("MemberA", 10000);
        Member memberB = new Member("MemberB", 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());
        Assertions.assertThat(findMemberA).isEqualTo(8000);
        Assertions.assertThat(findMemberB).isEqualTo(10000);

    }

    @Test
    @DisplayName("이체중 예외 발생")
    void accountTransferEx() throws SQLException {
        //given
        Member memberA = new Member("memberA", 10000);
        Member memberEx = new 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 findMemberEx = memberRepository.findById(memberEx.getMemberId());//memberA의 돈이 롤백 되어야함

        //memberA의 돈이 롤백 되어야함
        assertThat(findMemberA.getMoney()).isEqualTo(10000);
        assertThat(findMemberEx.getMoney()).isEqualTo(10000);
    }
}

7️⃣ 트랜잭션 문제 해결 - 트랜잭션 AOP 이해

지금까지 트랜잭션을 편리하게 처리하기 위해서 트랜잭션 추상화도 도입하고, 추가로 반복적인 트랜잭션 로직을 해결하기 위해 트랜잭션 템플릿도 도입
트랜잭션 템플릿 덕분에 트랜잭션을 처리하는 반복 코드는 해결할 수 있었다. 하지만 서비스 계층에 순수한 비즈니스로직만 남기는 것은 못함
서비스 계층에 순수한 비즈니스로직만 남기는 것은 스프링 AOP를 통해 프록시를 도입하면 문제를 깔끔하게 해결할 수 있다.

✅ 프록시를 통한 문제해결

프록시 도입 전

//트랜잭션 시작
TransactionStatus status = transactionManager.getTransaction(new DefaultTransactionDefinition());

try {
		 //비즈니스 로직
     bizLogic(fromId, toId, money);
		 transactionManager.commit(status); //성공시 커밋 } 
catch (Exception e) {transactionManager.rollback(status); //실패시 롤백
     throw new IllegalStateException(e);
}

프록시 도입 후

프록시를 사용하면 트랜잭션을 처리하는 객체와 비즈니스 로직을 처리하는 서비스 객체를 명확하게 분리할 수 있다.
트랜잭션 프록시 코드 예시

public class TransactionProxy {
     
     private MemberService target;

		 public void logic() { //트랜잭션 시작
        TransactionStatus status = transactionManager.getTransaction(..);
        
        try {
					//실제 대상 호출
					target.logic(); transactionManager.commit(status); //성공시 커밋
				} catch (Exception e) { 
					transactionManager.rollback(status); //실패시 롤백 
					throw new IllegalStateException(e);
				} 

		 }
}

트랜잭션 프록시 적용 후 서비스 코드 예시

public class Service {
     
     public void logic() {
		    //트랜잭션 관련 코드 제거, 순수 비즈니스 로직만 남음
        bizLogic(fromId, toId, money);
    }
    
}

프록시 도입 전 : 서비스에 비즈니스 로직과 트랜잭션 처리 로직이 함께 섞여있다.
프록시 도입 후 : 트랜잭션 프록시가 트랜잭션 처리 로직을 모두 가져간다. 그리고 트랜잭션을 시작한 후에 실제 서비스를 대신 호출한다.
트랜잭션 프록시 때문에 서비스 계층에는 순수한 비즈니스 로직만 남길 수 있게 됨.

✅ 스프링이 제공하는 트랜잭션 AOP

스프링이 제공하는 AOP 기능을 사용하면 프록시를 매우 편리하게 적용할 수 있다.
스프링 AOP를 직접 사용해서 트랜잭션을 처리해도 되지만, 트랜잭션은 매우 중요한 기능이고, 전세계 누구나 다 사용하는 기능이다. 스프링은 트랜잭션 AOP를 처리하기 위한 모든 기능을 제공한다.
개발자는 트랜잭션 처리가 필요한 곳에 @transactional 애노테이션만 붙여주면 된다.
스프링의 트랜잭션 AOP는 이 애노테이션을 인식해서 트랜잭션 프록시를 적용해준다.

✅ @transactional

org.springframework.transaction.annotation.Transactional

8️⃣ 트랜잭션 문제 해결 - 트랜잭션 AOP 적용

MemberServiceV3_3
- 순수한 비즈니스 로직만 남기고, 트랜잭션 관련 코드는 모두 제거
- 스프링이 제공하는 트랜잭션 AOP를 적용하기 위해 @Transactional 애너테이션을 추가했다.
- @Transactional 애노테이션은 메서드에 붙여도 되고, 클래스에 붙여도 된다. 클래스에 붙이면 외부에서 호출 가능한 public 메서드가 AOP 적용 대상이 된다.

package hello.jdbc.service;

import hello.jdbc.domain.Member;
import hello.jdbc.repository.MemberRepositoryV2;
import hello.jdbc.repository.MemberRepositoryV3;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.transaction.PlatformTransactionManager;
import org.springframework.transaction.TransactionStatus;
import org.springframework.transaction.support.DefaultTransactionDefinition;

import java.sql.SQLException;

/**
 * 트랜잭션 - @Transactional AOP
 */
@Slf4j
@RequiredArgsConstructor
public class MemberServiceV3_3 {

    private final MemberRepositoryV3 memberRepository;

		@Transactional
    public void accountTransfer(String fromId, String toId, int money) throws SQLException {
        bizLogic(fromId, toId, money);
    }

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

        memberRepository.update(fromId, fromMember.getMoney() - money);
        validation(toMember);
        memberRepository.update(toId, toMember.getMoney() + money);
    }

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

MemberServiceV3_3Test
- @SpringBootTest : 스프링 AOP를 적용하려면 스프링 컨테이너가 필요하다. 이 애노테이션이 있으면 테스트 시 스프링 부트를 통해 스프링 컨테이너를 생성한다. 그리고 테스트에서 @Autowired등을 통해 스프링 컨테이너가 관리하는 빈들을 사용할 수 있다.
- @TestConfiguration : 테스트 안에서 내부 설정 클래스를 만들어서 사용하면서 이 애노테이션을 붙이면, 스프링 부트가 자동으로 만들어주는 빈들에 추가로 필요한 스프링 빈들을 등록하고 테스트를 수행할 수 있다.
- TestConfig
  - DataSource 스프링에서 기본으로 사용할 데이터소스를 스프링빈으로 등록한다. 추가로 트랜잭션 매니저에서도 사용한다.
  - DataSourceTransactionManager 트랜잭션 매니저를 스프링 빈으로 등록한다.
    - 스프링이 제공하는 트랜잭션 AOP는 스프링 빈에 등록된 트랜잭션 매니저를 찾아서 사용하기 때문에 트랜잭션 매니저를 스프링 빈으로 등록해두어야 한다.

/**
 * 트랜잭션 - @Transactional AOP
 */
@Slf4j
@SpringBootTest
class MemberRepositoryV3_3Test {

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

		@Autowired
		MemberRepositoryV3 memberRepository;
		
		@Autowired
		MemberRepositoryV3_3 memberRepository;
		

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

		@TestConfiguration
		static class TestConfig {
		    @Bean
		    DataSource dataSource() {
		      return new DriverManagerDataSource(URL, USERNAME, PASSWORD);
		    }
		    
		    
	     @Bean
	     PlatformTransactionManager transactionManager() {
	        return new DataSourceTransactionManager(dataSource());
		   }
    
    
		   @Bean
		   MemberRepositoryV3 memberRepositoryV3() {
	        return new MemberRepositoryV3(dataSource());
	     }
    
	     @Bean
		   MemberServiceV3_3 memberServiceV3_3() {
	        return new MemberServiceV3_3(memberRepositoryV3());
		   }
	  }

		@Test
		void AopCheck() {
		    log.info("memberService class={}", memberService.getClass());
		    log.info("memberRepository class={}", memberRepository.getClass());
		    Assertions.assertThat(AopUtils.isAopProxy(memberService)).isTrue();
				Assertions.assertThat(AopUtils.isAopProxy(memberRepository)).isFalse();
    }
    
    @Test
    @DisplayName("정상 이체")
    void accountTransfer() throws SQLException, InterruptedException {
        //given
        Member memberA = new Member("MemberA", 10000);
        Member memberB = new Member("MemberB", 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());
        Assertions.assertThat(findMemberA).isEqualTo(8000);
        Assertions.assertThat(findMemberB).isEqualTo(10000);

    }

    @Test
    @DisplayName("이체중 예외 발생")
    void accountTransferEx() throws SQLException {
        //given
        Member memberA = new Member("memberA", 10000);
        Member memberEx = new 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 findMemberEx = memberRepository.findById(memberEx.getMemberId());//memberA의 돈이 롤백 되어야함

        //memberA의 돈이 롤백 되어야함
        assertThat(findMemberA.getMoney()).isEqualTo(10000);
        assertThat(findMemberEx.getMoney()).isEqualTo(10000);
    }
}

✅ AOP 프록시 적용 확인

@Test
 void AopCheck() {
     log.info("memberService class={}", memberService.getClass());
     log.info("memberRepository class={}", memberRepository.getClass());
     Assertions.assertThat(AopUtils.isAopProxy(memberService)).isTrue();
     Assertions.assertThat(AopUtils.isAopProxy(memberRepository)).isFalse();
}

실행 결과 - aopCheck()

 memberService class=class hello.jdbc.service.MemberServiceV3_3$
 $EnhancerBySpringCGLIB$$...
 memberRepository class=class hello.jdbc.repository.MemberRepositoryV3

AOP 프록시가 적용되었는지 확인
- AopCheck()의 실행 결과를 보면 memberService에 EnhancerBySpringCGLIB.. 라는 부분을 통해 프록시(CGLIB)가 적용된 것을 확인할 수 있음
- memberRepository에는 AOP를 적용하지 않았기 때문에 프록시가 적용되지 않는다.

9️⃣ 트랜잭션 문제 해결 - 트랜잭션 AOP 정리

✅ 트랜잭션 AOP가 사용된 전체 흐름을 그림으로 정리

✅ 선언적 트랜잭션 관리 VS 프로그래밍 방식 트랜잭션 관리

선언적 트랜잭션 관리(Declarative Transaction Management)
- @transactional 애너테이션 하나만 선언해서 매우 편리하게 트랜잭션을 적용하는 것을 선언적 트랜잭션 관리라 한다.
- 선언적 트랜잭션 관리는 과거 XML에 설정하기도 했다. 이름 그대로 해당 로직에 트랜잭션을 적용하겠다 라고 어딘가에 선언만 하면 트랜잭션이 적용되는 방식
프로그래밍 방식의 트랜잭션 관리(programmatic transaction management)
- 트랜잭션 매니저 또는 트랜잭션 템플릿 등을 사용해서 트랜잭션 관련 코드를 직접 작성하는 것을 프로그래밍 방식의 트랜잭션 관리라 한다.

▶️ 선언적 트랜잭션 관리가 프로그래밍 방식에 비해서 훨씬 간편하고 실용적이기 때문에 실무에서는 대부분 선언적 트랜잭션 관리를 사용한다.

▶️ 프로그래밍 방식의 트랜잭션 관리는 스프링 컨테이너나 스프링 AOP 기술 없이 간단히 사용할 수 있지만 실무에서는 대부분 스프링 컨테이너와 스프링 AOP를 사용하기 때문에 거의 사용되지 않는다. 테스트 시에 가끔 사용이 될 때가 있다.

9️⃣ 스프링 부트의 자동 리소스 등록

스프링 부트가 등장하기 이전에는 데이터소스와 트랜잭션 매니저를 개발자가 직접 스프링 빈에 등록해서 사용하였다.
스프링 부트가 나오고 데이터소스나 트랜잭션 매니저를 직접 등록하는 방법이 필요없어졌다.

✅ 데이터소스와 트랜잭션 매니저를 스프링 빈으로 직접 등록

기존에는 아래와 같이 직접 등록했다.
스프링부트가 나오고 데이터소스와 트랜잭션 매니저가 자동화되었다.

@Bean
DataSource dataSource() {
		return new DriverManagerDataSource(URL, USERNAME, PASSWORD);
}

@Bean
PlatformTransactionManager transactionManager() {
		return new DataSourceTransactionManager(dataSource());
}

데이터 소스 - 자동 등록
- 스프링 부트는 데이터소스(DataSource)를 스프링 빈에 자동으로 등록한다.
- 자동으로 등록되는 스프링 빈 이름 : dataSource
- 참고로 개발자가 직접 데이터소스를 빈으로 등록하면 스프링 부트는 데이터소스를 자동으로 등록하지 않는다.

✅ application.properties

스프링부트는 application.properties에 있는 속성을 사용해서 DataSource를 생성한다. 그리고 스프링 빈에 등록한다.

spring.datasource.url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/test
spring.datasource.username=sa
spring.datasource.password=

스프링 부트가 기본으로 생성하는 데이터소스는 커넥션풀을 제공하는 HikariDataSource이다. 커넥션풀과 관련되 설정도 application.properties를 통해서 지정할 수 있다.
spring.datasource.url 속성이 없으면 내장 데이터베이스(메모리 DB)를 생성하려고 시도한다.

✅ 트랜잭션 매니저 - 자동 등록

스프링 부트는 적절한 트랜잭션 매니저(PlatformTransactionManager)를 자동으로 스프링 빈에 등록한다.
자동으로 등록되는 스프링 빈 이름: transactionManager

✅ 데이터소스, 트랜잭션 매니저 직접 등록

아래와 같이 데이터 소스와 트랜잭션 매니저를 직접 등록하면 스프링 부트는 데이터소스와 트랜잭션 매니저를 자동으로 등록하지 않는다.

@TestConfiguration
static class TestConfig {
		@Bean
		DataSource dataSource() {
				return new DriverManagerDataSource(URL, USERNAME, PASSWORD);
		}
		
		@Bean
		PlatformTransactionManager transactionManager() {
				return new DataSourceTransactionManager(dataSource());
		}
		
		@Bean
		MemberRepositoryV3 memberRepositoryV3() {
				return new MemberRepositoryV3(dataSource());
		}
		
		
		@Bean
		MemberServiceV3_3 memberServiceV3_3() {
				return new MemberServiceV3_3(memberRepositoryV3());
		}
}

✅ 데이터소스와 트랜잭션 매니저 자동 등록

application.properties

spring.datasource.url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/test
spring.datasource.username=sa
spring.datasource.password=

MemberServiceV3_4Test
- 기존(MemberServiceV3_3Test)과 같은 코드이고 TestConfig 부분만 다르다.
- 데이터소스와 트랜잭션 매니저를 스프링 빈으로 등록하는 코드가 생략되었다. 따라서 스프링 부트가 application.properties에 지정된 속성을 참고해서 데이터소스와 트랜잭션 매니저를 자동으로 자동으로 생성해준다.
- 생성자를 통해서 스프링 부트가 만들어준 데이터소스 빈을 주입 받을 수도 있다.

/**
 * 트랜잭션 - DataSource, transactionManager 자동 등록
 */
 @Slf4j
 @SpringBootTest
 class MemberServiceV3_4Test {
     
     @TestConfiguration
     static class TestConfig {
         private final DataSource dataSource;
         
         public TestConfig(DataSource dataSource) {
                this.dataSource = dataSource;
        }
        @Bean
        MemberRepositoryV3 memberRepositoryV3() {
            return new MemberRepositoryV3(dataSource);
        }
        @Bean
        MemberServiceV3_3 memberServiceV3_3() {
            return new MemberServiceV3_3(memberRepositoryV3());
        }
		 }
		... 
}

🔗 출처

김영한 - 스프링 DB 1편 - 데이터 접근 핵심 원리

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[스프링 DB 1편] #4. 스프링과 문제 해결 - 트랜잭션(3) #482

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[스프링 DB 1편] #4. 스프링과 문제 해결 - 트랜잭션(3) #482

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YuDeokRin Nov 1, 2024 Maintainer

6️⃣ 트랜잭션 문제 해결 - 트랜잭션 템플릿

✅ 트랜잭션 사용 코드

✅ 트랜잭션 템플릿

7️⃣ 트랜잭션 문제 해결 - 트랜잭션 AOP 이해

✅ 프록시를 통한 문제해결

✅ 스프링이 제공하는 트랜잭션 AOP

✅ @transactional

8️⃣ 트랜잭션 문제 해결 - 트랜잭션 AOP 적용

✅ AOP 프록시 적용 확인

9️⃣ 트랜잭션 문제 해결 - 트랜잭션 AOP 정리

✅ 트랜잭션 AOP가 사용된 전체 흐름을 그림으로 정리

✅ 선언적 트랜잭션 관리 VS 프로그래밍 방식 트랜잭션 관리

9️⃣ 스프링 부트의 자동 리소스 등록

✅ 데이터소스와 트랜잭션 매니저를 스프링 빈으로 직접 등록

✅ application.properties

✅ 트랜잭션 매니저 - 자동 등록

✅ 데이터소스, 트랜잭션 매니저 직접 등록

✅ 데이터소스와 트랜잭션 매니저 자동 등록

🔗 출처

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YuDeokRin
Nov 1, 2024
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