김영한 스프링 강의 요약 - @Transactional 이해

목록
1. 트랜잭션 AOP 적용
2. 스프링 부트의 자동 리소스 등록
3. 트랜잭션 AOP 적용 전체 흐름
4. 트랜잭션 AOP 주의 사항 - 프록시 내부 호출
5. 예외와 트랜잭션 커밋, 롤백 - 기본
6. 예외와 트랜잭션 커밋, 롤백 - 활용

1. 트랜잭션 AOP 적용

@Transactional을 사용하면 스프링이 AOP를 사용해서 트랜잭션을 편리하게 처리해준다.

개발자는 트랜잭션 처리가 필요한 곳에 @Transactional 애노테이션만 붙여주면 된다. 스프링의 트랜잭션 AOP는 이 애노테이션을 인식해서 트랜잭션 프록시를 적용해준다.

@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 IllegalStateException("이체중 예외 발생"); 
        }
    }
}

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

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2. 스프링 부트의 자동 리소스 등록

1) 데이터소스, 트랜잭션매니저 직접 등록

@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());
    }
}

 

2) 데이터소스 - 자동 등록

• 스프링 부트는 다음과 같이 application.properties에 있는 속성을 사용해서 DataSource를 생성하고 스프링 빈에 등록한다.
• 자동으로 등록되는 스프링 빈 이름: dataSource

application.properties

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

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

 

3) 트랜잭션 매니저 - 자동 등록

• 스프링 부트는 적절한 트랜잭션 매니저(PlatformTransactionManager)를 자동으로 스프링 빈에 등록한다.
• 자동으로 등록되는 스프링 빈 이름 : transactionManager
• 어떤 트랜잭션 매니저를 선택할지는 현재 등록된 라이브러리를 보고 판단하는데, JDBC를 기술을 사용하면 DataSourceTransactionManager를 빈으로 등록하고, JPA를 사용하면 JpaTransactionManager를 빈으로 등록한다. 둘다 사용하는 경우 JpaTransactionManager를 등록한다. 참고로 JpaTransactionManager는 DataSourceTransactionManager가 제공하는 기능도 대부분 지원한다.

@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());
    }
}

• 데이터소스와 트랜잭션 매니저를 스프링 빈으로 등록하는 코드가 생략되었다. 따라서 스프링 부트가 application.properties에 지정된 속성을 참고해서 데이터소스와 트랜잭션 매니저를 자동으로 생성해준 다.
• 코드에서 보는 것 처럼 생성자를 통해서 스프링 부트가 만들어준 데이터소스 빈을 주입 받을 수도 있다.
• 데이터소스와 트랜잭션 매니저는 스프링 부트가 제공하는 자동 빈 등록 기능을 사용하는 것이 편리하다. 추가로 application.properties를 통해 설정도 편리하게 할 수 있다.

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3. 트랜잭션 AOP 적용 전체 흐름

• 트랜잭션을 시작하려면 커넥션이 필요하다. 트랜잭션 매니저는 데이터소스를 통해 커넥션을 만들고 트랜잭션을 시작한다.
• 트랜잭션 매니저는 트랜잭션이 시작된 커넥션을 트랜잭션 동기화 매니저에 보관한다.
• 리포지토리는 트랜잭션 동기화 매니저에 보관된 커넥션을 꺼내서 사용한다. 따라서 파라미터로 커넥션을 전달하지 않아도 된다.
• 트랜잭션이 종료되면 트랜잭션 매니저는 트랜잭션 동기화 매니저에 보관된 커넥션을 통해 트랜잭션을 종료하고, 커넥션도 닫는다.

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4. 트랜잭션 AOP 주의 사항 - 프록시 내부 호출

1) 프록시 방식의 트랜잭션 AOP란?

• @Transactional 애노테이션이 특정 클래스나 메서드에 하나라도 있으면 트랜잭션 AOP는 프록시 객체를 만들어서 스프링 빈에 등록된다.
• 그리고 주입을 받을 때도 실제 객체 대신에 프록시 객체가 주입된다. (프록시는 Service를 상속해서 만들어지기 때문에 Service 대신에 프록시인 Service$$CGLIB를 주입할 수 있다.)
• 프록시 객체가 요청을 먼저 받아서 트랜잭션을 처리하고, 실제 객체를 호출해준다.
• 따라서 트랜잭션을 적용하려면 항상 프록시를 통해서 대상 객체(Target)을 호출해야 한다. 이렇게 해야 프록시에서 먼저 트랜잭션을 적용하고, 이후에 대상 객체를 호출하게 된다.
• 만약 프록시를 거치지 않고 대상 객체를 직접 호출하게 되면 AOP가 적용되지 않고, 트랜잭션도 적용되지 않는다.

 

2) 트랜잭션 프록시 호출

• 클라이언트인 테스트 코드는 callService.internal()을 호출한다. 여기서 callService는 트랜 잭션 프록시이다.
• callService의 트랜잭션 프록시가 호출된다.
• internal() 메서드에 @Transactional이 붙어 있으므로 트랜잭션 프록시는 트랜잭션을 적용한다.
• 트랜잭션 적용 후 실제 callService 객체 인스턴스의 internal()을 호출한다.
• 실제 callService가 처리를 완료하면 응답이 트랜잭션 프록시로 돌아오고, 트랜잭션 프록시는 트랜잭션을 완료한다.

 

3) 프록시와 내부 호출

• 클라이언트인 테스트 코드는 callService.external()을 호출한다. 여기서 callService는 트랜잭션 프록시이다.
• callService의 트랜잭션 프록시가 호출된다.
• external() 메서드에는 @Transactional이 없다. 따라서 트랜잭션 프록시는 트랜잭션을 적용하지 않는다.
• 트랜잭션 적용하지 않고, 실제 callService 객체 인스턴스의 external()을 호출한다.
• external()은 내부에서 internal() 메서드를 호출한다. 
• 그런데 여기서 프록시를 거치지 않고 실제 callService 객체 인스턴스의 내부에서 메서드 호출이 발생하면 @Transactional이 있어도 트랜잭션이 적용되지 않는다.

 

4) 프록시 방식의 AOP 한계

• @Transactional를 사용하는 트랜잭션 AOP는 프록시를 사용한다. 프록시를 사용하면 메서드 내부 호출에 프록시를 적용할 수 없다.

 

 5) 해결방법

가장 단순한 방법은 내부 호출을 피하기 위해 internal() 메서드를 별도의 클래스로 분리하는 것이다.

• InternalService 클래스를 만들고 internal() 메서드를 여기로 옮겼다.
• 이렇게 메서드 내부 호출을 외부 호출로 변경했다.
• CallService에는 트랜잭션 관련 코드가 전혀 없으므로 트랜잭션 프록시가 적용되지 않는다.
• InternalService에는 트랜잭션 관련 코드가 있으므로 트랜잭션 프록시가 적용된다.

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5. 예외와 트랜잭션 커밋, 롤백 - 기본

예외가발생했는데,내부에서 예외를 처리하지못하고, 트랜잭션범위(@Transactional가 적용된AOP) 밖으로 예외를 던지면 어떻게 될까?

언체크 예외인 RuntimeException, Error와 그 하위 예외가 발생하면 트랜잭션을 롤백한다. 

체크 예외인 Exception과 그 하위 예외가 발생하면 트랜잭션을 커밋한다.

 

rollbackFor - 체크 예외를 강제로 롤백

//체크 예외 rollbackFor 지정: 롤백 
@Transactional(rollbackFor = MyException.class) 
public void rollbackFor() throws MyException {
    log.info("call rollbackFor");
    throw new MyException();
}

• 기본 정책과 무관하게 특정 예외를 강제로 롤백하고 싶으면 rollbackFor를 사용하면 된다. (해당 예외의 자식도 포함된다.)
• rollbackFor = MyException.class을 지정했기 때문에 MyException이 발생하면 체크 예외이지만 트랜잭션이 롤백된다.

 

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6. 예외와 트랜잭션 커밋, 롤백 - 활용

스프링은 왜 체크 예외는 커밋하고, 언체크(런타임) 예외는 롤백할까? 

스프링은 기본적으로 체크 예외는 비즈니스 의미가 있을 때 사용하고, 런타임(언체크) 예외는 복구 불가능한 예외로 가정 한다. 

 

비즈니스 요구사항

• 정상: 주문시 결제를 성공하면 주문 데이터를 저장하고 결제 상태를 완료로 처리한다.
• 시스템 예외: 주문시 내부에 복구 불가능한 예외가 발생하면 전체 데이터를 롤백한다.
• 비즈니스 예외: 주문시 결제 잔고가 부족하면 주문 데이터를 저장하고, 결제 상태를 대기로 처리한다.
• 이 경우 고객에게 잔고 부족을 알리고 별도의 계좌로 입금하도록 안내한다.

이때 결제 잔고가 부족하면 NotEnoughMoneyException이라는 체크 예외가 발생한다고 가정하겠다. 이 예외는 시스템에 문제가 있어서 발생하는 시스템 예외가 아니다. 시스템은 정상 동작했지만, 비즈니스 상황에서 문제가 되기 때문에 발생한 예외이다. 더 자세히 설명하자면, 고객의 잔고가 부족한 것은 시스템에 문제가 있는 것이 아니다. 오히려 시스템은 문제 없이 동작한 것이고, 비즈니스 상황이 예외인 것이다. 이런 예외를 비즈니스 예외라 한다. 마치 예외가 리턴 값 처럼 사용된다. 그래서 체크예외는 매우 중요하고, 반드시 처리해야 하는 경우 체크 예외를 고려할 수 있다.

 

NotEnoughMoneyException

public class NotEnoughMoneyException extends Exception {
    public NotEnoughMoneyException(String message) {
        super(message);
    } 
}

결제 잔고가 부족하면 발생하는 비즈니스 예외이다. Exception을 상속 받아서 체크 예외가 된다.

 

OrderService

@Slf4j
@Service
@RequiredArgsConstructor
public class OrderService {

    private final OrderRepository orderRepository;

    //JPA는 트랜잭션 커밋 시점에 Order 데이터를 DB에 반영한다.
    @Transactional
    public void order(Order order) throws NotEnoughMoneyException {
        log.info("order 호출"); 
        orderRepository.save(order);

        log.info("결제 프로세스 진입");
        if (order.getUsername().equals("예외")) {
            log.info("시스템 예외 발생");
            throw new RuntimeException("시스템 예외");
            
        } else if (order.getUsername().equals("잔고부족")) { 
            log.info("잔고 부족 비즈니스 예외 발생"); 
            order.setPayStatus("대기");
            throw new NotEnoughMoneyException("잔고가 부족합니다");
            
        } else { 
            //정상 승인
            log.info("정상 승인");
            order.setPayStatus("완료"); 
        }
        log.info("결제 프로세스 완료"); 
    }
}

 

OrderServiceTest

@Slf4j
@SpringBootTest
class OrderServiceTest {

    @Autowired OrderService orderService;
    @Autowired OrderRepository orderRepository;
     
    @Test
    void bizException() {
        //given
        Order order = new Order(); 
        order.setUsername("잔고부족");
    
        //when
        try {
            orderService.order(order); 
            fail("잔고 부족 예외가 발생해야 합니다.");
        } catch (NotEnoughMoneyException e) {
            log.info("고객에게 잔고 부족을 알리고 별도의 계좌로 입금하도록 안내");
        }

        //then
        Order findOrder = orderRepository.findById(order.getId()).get();
        assertThat(findOrder.getPayStatus()).isEqualTo("대기"); 
    }
}

• NotEnoughMoneyException은 시스템에 문제가 발생한 것이 아니라, 비즈니스 문제 상황을 예외를 통해 알려준다. 따라서 이 경우에는 트랜잭션을 커밋하는 것이 맞다. 이 경우 롤백하면 생성한 Order 자체가 사라진다. 그러면 고객에게 잔고 부족을 알리고 별도의 계좌로 입금하도록 안내해도 주문(Order) 자체가 사라지기 때문에 문제가 된다.
• 그런데 비즈니스 상황에 따라 체크 예외의 경우에도 트랜잭션을 커밋하지 않고, 롤백하고 싶을 수 있다. 이때는 rollbackFor 옵션을 사용하면 된다.

 

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스프링 DB 2편 - 데이터 접근 활용 기술 | 김영한 - 인프런