5장) 5.2 트랜잭션 서비스 추상화

5장 서비스 추상화

5.2 트랜잭션 서비스 추상화

• 트랜잭션

  • 더 이상 나눌 수 없는 단위 작업
  • 트랜잭션 커밋
    • 모든 SQL 수행 작업이 다 성공적으로 마무리됐다고 DB에 알려줘서 작업을 확정시키는 작업
    • 변경 내용이 DB에 반영되도록 설정하는 작업
  • 트랜잭션 롤백
    • SQL 수행 작업 중 뒤 차례의 수행에 문제가 발생한 경우에 앞에서 처리한 SQL 수행 작업도 취소시키는 작업
    • DB에 변경 내용을 변경 이전으로 되돌리는 작업

• 트랜잭션 경계 설정

  • 트랜잭션 경계

    • 트랜잭션이 시작되고 끝나는 위치
    • transaction 시작 선언 이후, commit() or rollback() 으로 트랜잭션을 종료하는 작업

  • JDBC 트랜잭션의 트랜잭션 경계 설정

    • 하나의 Connection을 사용하다가 닫는 사이에 일어남
    • 트랜잭션의 시작과 종료가 Connection 오브젝트를 통해 이루어짐
    • 자동 커밋 옵션을 false로 만들어주어 트랜잭션을 시작
    • 로컬 트랜잭션
      • 하나의 DB 커넥션 안에서 만들어지는 트랜잭션

  • UserService와 UserDao의 트랜잭션 문제

    • 일반적으로 트랜잭션은 커넥션보다 라이프 사이클이 짧음
    • JdbcTemplate 메소드를 사용하는 UserDao는 메소드마다 하나씩 독립적인 트랜잭션으로 실행됨
    • 예시
      • upgradeLevels() 메소드에서 세 번에 걸쳐 UserDao의 update()를 호출
      • 매번 새로운 DB 커넥션과 트랜잭션을 만들어 사용
      • 첫 번째 수행이 성공하고, 두 번째 호출 시점에서 오류가 발생해도, 첫 번째 커밋한 트랜잭션의 결과가 DB에 반영됨
    • 데이터 엑세스 코드를 DAO로 만들어 분리해놓은 경우, DAO 메소드를 호출할 때마다 하나의 새로운 트랜잭션이 만들어지는 구조가 됨

  • 비즈니스 로직 내의 트랜잭션 경계설정

    • DAO 메소드 안으로 upgradeLevels() 메소드 내용을 옮기면 하나의 트랜잭션으로 관리가 됨

      • 하지만, 비즈니스 로직과 데이터 로직을 한데 묶는 좋지 않은 결과 초래

    • 트랜잭션의 경계설정 작업을 UserService쪽으로 위임하는 방법으로 해결

      • UserService에 트랜잭션 시작과 종료를 담당하는 최소한의 코드만 가져오게 만들면, 책임이 다른 코드를 분리해둔 채로 트랜잭션 문제를 해결할 수 있음

    • public void upgradeLevels() throws Exception {
          (1) DB Connection 생성
          (2) 트랜잭션 시작
           try {
               (3) DAO 메소드 호출
               (4) 트랜잭션 커밋
           } catch (Exception exception) {
               (5) 트랜잭션 롤백
               throw exception;
           } finally {
               (6) DB Connection 종료
           }
      }

      • Connection 오브젝트를 가지고 데이터 엑세스 작업을 진행하는 코드가 UserDao의 update 메소드 안에 있어야함
      • DAO 메소드 호출마다 Connection 오브젝트를 마라메터로 전달해줘야함

  • UserService 트랜잭션 경계설정의 문제점

    • 위와 같이 코드를 수정하면 아래와 같은 문제가 발생
      • 리소스의 깔끔한 처리를 가능하게 했던 JdbcTemplate을 더 이상 활용할 수 없음
      • DAO의 메소드와 비즈니스 로직을 담고 있는 UserService의 메소드에 Connection 파라메터가 추가돼야함
      • Connection 파라메터가 UserDao 인터페이스 메소드에 추가되면 UserDao는 액세스 기술에 독립적일 수 없음
        • UserDao 인터페이스가 바뀌고, 그에 따라 UserService도 함께 수정돼야함
      • DAO 메소드에 Connection 파라메터를 받게 하면 테스트 코드에도 영향

• 트랜잭션 동기화

  • 스프링이 제공하는 기능을 사용

    • 트랜잭션 동기화(Transaction Synchronization)

  • Connection 파라메터 제거

    • upgradeLevels 메소드가 트랜잭션 경계 설정을 해야하기 때문에, 트랜잭션 시작과 종료를 관리
    • 트랜잭션 동기화를 사용
      • UserService에서 트랜잭션을 시작하기 위해 만든 Connection 오브젝트를 특별한 저장소에 보관해두고, 호출되는 DAO의 메소드에서는 저장된 Connection을 가져다 사용하게 하는 방식
      • UserService에서 Connection 생성 -> 트래잭션 시작 -> update 메소드 호출 -> JdbcTemplate 메소드에서 트랜잭션 동기화 저장소에 현재 시작된 트랜잭션 Connection 오브젝트 존재 확인 후 가져옴 -> 로직 진행 및 반복 -> 모든 작업이 정상적으로 종료되면 commit으로 트랜잭션 완료 / 예외 상황이라면 rollback으로 트랜잭션을 종료
      • 트랜잭션 동기화 저장소는 작업 스레드마다 독립적으로 Connection 오브젝트를 저장하고 관리
        • 멀티 쓰레드 환경에서 충돌 우려 X

  • 트랜잭션 동기화 적용

    • //UserService
      private DataSource dataSource;
      
      public void setDataSource(DataSource dataSource) {
          this.dataSource = dataSource;
      }
      
      public void upgradeLevels() throws Exception {
          TransactionSynchronizationManager.initSynchronization(); // 동기화
          Connection c = DataSourceUtils.getConnection(dataSource); // connection 생성 및 동기화
          c.setAutoCommit(false); // connection 생성 및 동기화
      
          try {
              userDao.getAll()
                  .filter(user -> canUpgradeLevel(user))
                  .forEach(user -> upgradeLevel(user));
              c.commit();
          } catch (Exception exception) {
              c.rollback();
              throw exception;
          } finally {
              DataSourceUtils.releaseConnection(c, dataSource); // connection close
              TransactionSynchronizationManager.unbindResource(this.dataSource); // 동기화 작업 종료
              TranscationSynchronizationManager.clearSynchronization(); // 동기화 정리
          }
      }

      • UserService에서 DB 커넥션을 직접 다룰 때 DataSource가 필요 ~> DI
      • 스프링 제공 트랜잭션 동기화 관리 클래스 ~> TransactionSynchronizationManager
      • DataSourceUtils의 getConnection 메소드 ~> Connection 객체 생성 및 트랜잭션 동기화에 사용하도록 저장소에 바인딩

  • JdbcTemplate 트랜잭션 동기화

    • JdbcTemplate은 Connection에 대해 영리하게 동작
      • 미리 생성돼서 트랜잭션 동기화 저장소에 등록된 DB 커넥션이나 트랜잭션이 없으면 직접 커넥션을 생성하고 트랜잭션을 시작 및 작업 진행
      • 트랜잭션 동기화 저장소에 등록되어 있으면 커넥션을 가져와서 사용

• 트랜잭션 서비스 추상화

  • 기술과 환경에 종속되는 트랜잭션 경계설정 코드

    • DB 종류를 여러 개 이용하는 경우 트랜잭션 처리 코드를 담은 UserService에서 문제가 발생

      • 글로벌 트랜잭션을 사용해서 트랜잭션을 관리

      • 자바는 JTA(JavaTransactionAPI)를 제공

        • DB와 메시징 서버를 제어하고 관리하는 각 리소스 매니저와 XA 프로토콜을 통해 연결

      • InitialContext context = new InitialContext();
        UserTransaction transaction = (UserTransaction)context.lookup(USER_TX_JNDI_NAME);
        
        trasaction.begin();
        Connection connection = dataSource.getConnection();
        
        try {
            // Data Access Code
            taransaction.commit();
        } catch (Exception exception) {
            transaction.rollback();
            throw exception;
        } finally {
            connection.close();
        }

      • 트랜잭션 처리 방법은 별로 달라진게 없지만, JDBC 로컬 트랜잭션을 JTA 글로벌 트랜잭션으로 바꾸는 경우 UserService를 수정해야하는 문제점이 존재

        • DB 종류마다 트랜잭션 관리 코드가 다르기 때문에 계속해서 변경해야함

  • 트랜잭션 API의 의존관계 문제와 해결책

    • UserDao가 DAO 패턴을 사용해 구현 데이터 엑세스 기술을 유연하게 바꿔 사용하도록 했지만, UserService에 트랜잭션 경계 설정을 하게되면 다시 특정 데이터 엑세스 기술에 종속되는 구조가 존재
    • 여러 트랜잭션 경계 설정 기술 사용 방법에 공통점으로 추상화

  • 스프링의 트랜잭션 서비스 추상화

    • public void upgradeLevels() {
          PlatformTranscationManager transactionManager = new DataSourceTransactionManager(dataSOurce);
          TransactionStatus status = transactionManager.getTransaction(new DefaultTransactionDefinition());
      
          try {
              userDao.getAll()
                  .filter(user -> canUpgradeLevel(user))
                  .forEach(user -> upgradeLevel(user));
          } catch (RuntimeException e) {
              transactionManager.rollback(status);
              throw e;
          }
      }

      • 스프링이 제공하는 트랜잭션 경계설정 추상 인터페이스 PlatformTransactionManger를 이용
      • 필요에 따라 트랜잭션 매니저가 DB 커넥션을 가져오는 작업도 같이 수행
      • 트랜잭션은 TransactionStatus 타입 변수에 저장되어 조작이 필요한 경우, PlatformTransactionManger 메소드의 파라미터로 전달

  • 트랜잭션 기술 설정의 분리

    • JTA를 이용하는 글로벌 트랜잭션으로 변경

      • PlatformTransactionManger 구현 클래스를 DataSourceTransactionManager -> JTATransactionManger로 바꿈

    • 어떤 트랜잭션 매니저 구현 클래스를 사용할지 UserService 코드가 알고있는 것은 DI 원칙에 위배

      • 외부에서 스프링 DI를 통해 제공받도록 수정

      • 스프링에서 제공하는 PlatformTransactionManager는 싱글톤으로 사용이 가능

      • @AllArgsContructor
        public class UserService {
            ...
            private PlatformTransactionManager transactionManger;
        
            public void upgradeLevels() {
                TransactionStatus status = this.transactionManager.getTransaction(new DefaultTransactionDefinition());
        
                try {
                    userDao.getAll()
                        .filter(user -> canUpgradeLevel(user))
                        .forEach(user -> upgradeLevel(user));
                    this.transactionManager.commit(status);
                } catch (RuntimeException e) {
                    this.transactionManager.rollback(status);
                    throw e;
                }
            }
        }

        • PlatformTransactionManager의 구현 클래스에 따라 주입을 다르게 해주면서 사용

정리

• 트랜잭션과 관련해서 spring boot에서는 @Transactional을 제공해서, 위의 과정을 쉽게 이용 가능