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CS/데이터베이스

[DB] 트랜잭션 매니저, 트랜잭션 템플릿, @Transactional

by 2245 2023. 10. 8.

서론 

바로 이전에 작성한 글에서는 스프링의 도움없이 트랜잭션을 사용하여 계좌이체 로직을 구현해봤습니다. 

해당 코드는 다음과 같습니다.

 

package hello.jdbc.service;

...

@Slf4j
@RequiredArgsConstructor
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); //트랜잭션 시작
            //비즈니스 로직
            bizLogic(con, fromId, toId, money);
            con.commit(); //성공시 커밋
        } catch (Exception e) {
            con.rollback(); //실패시 롤백
            throw new IllegalStateException(e);
        } finally {
            release(con);
        }
    }
    private void bizLogic(Connection con, String fromId, String toId, int money) throws SQLException {
        Member fromMember = memberRepository.findById(con, fromId);
        Member toMember = memberRepository.findById(con, toId);

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

 

현재 남아있는 문제들

throw SQLException

  • SQLException은 JDBC가 발생시키는 예외입니다.  만약, JPA를 사용한다면 SQLException이 아니라 다른 예외가 발생합니다.
    즉, 서비스 계층이 JDBC에 의존합니다. 
  • CheckedException은 계속해서 다른 계층들로 전파됩니다. 따라서 현재 서비스 클래스를 호출하는 다른 클래스들도 throw SQLExcpeption을 해야 하므로 JDBC에 의존합니다. 
  • 해결책: UncheckedException

MemberRepositoryV2 memberRepository;

  • 마찬가지로 특정 MemberRepository 구현체에 의존합니다. 이럴 경우 DB 기술이 변경되면 서비스의 코드도 수정해야 합니다. 
  • 해결책: 인터페이스 추상화

서비스 계층에 포함된 트랜잭션 코드

서비스 계층이 특정 기술에 종속되지 않아야 비지니스 로직을 유지보수하기도 쉽고 테스트하기도 쉽습니다.

또한, 향후 다른 계층의 구현 기술이 변경되어도 변경의 영향 범위를 최소화할 수 있습니다.

  • 서비스 로직만 남도록 트랜잭션 코드와 분리하는 것이 좋습니다.
  • 해결책: 트랜잭션 AOP

특정 기술에 의존하는 트랜잭션 코드

  • getConnection(), con.commit(), con.rollback()과 같은 트랜잭션 코드는 JDBC를 사용하는지, JPA 를 사용하는지에 따라 변경될 수 있습니다.
  • 트랜잭션을 추상화하여 인터페이스를 의존함으로써 코드 변경을 최소화합니다. 
  • 해결책: 트랜잭션 매니저

bizLogic(con, fromId, toId, money);

  • 트랜잭션을 사용혀려면, 같은 커넥션을 사용해야 하기 때문에 파라미터로 커넥션 객체를 넘겼습니다. 
  • 이렇게 하면, 리포지토리에 커넥션 유무에 따라 같은 기능의 메서드 2개를 만듦으로써 혼란스럽고 코드가 지저분해집니다. 
  • 해결책: 트랜잭션 매니저(트랜잭션 동기화 매니저)

반복적인 트랜잭션 로직 코드

  • 트랜잭션을 시작, 커밋 또는 롤백하는 코드가 메서드마다 반복됩니다.
  • 해결책: 트랜잭션 템플릿, 트랜잭션 AOP

 

스프링이 제공하는 기술인 트랜잭션 매니저와 트랜잭션 템플릿, 트랜잭션 AOP를 사용하여 문제를 해결하도록 하겠습니다. 

 

 

 

트랜잭션 추상화

현재 서비스 계층은 트랜잭션을 사용하기 위해 JDBC 기술에 의존하고 있습니다. JDBC나 JPA와 같은 다른 데이터 접근 기술의 트랜잭션 코드들은 차이가 있기 때문에, 이는 향후 JDBC에서 JPA와 같은 다른 데이터 접근 기술로 변경하면 서비스 계층의 트랜잭션 관련 코드도 모두 수정해야 합니다. 

 

ex) 트랜잭션 시작 코드

  • JDBC : con.setAutoCommit(false)
  • JPA : transaction.begin()

 

이 문제를 해결하기 위해선 트랜잭션 기능을 추상화하면 됩니다. 

트랜잭션 추상화 인터페이스

public interface TxManager {
    begin();
    commit();
    rollback();
}

 

그리고 다음과 같이 이 TxManager 인터페이스를 각각의 기술에 맞게 구현체를 만들어 사용하면 됩니다. 

  • JdbcTxManager : TxManager 인터페이스를 구현하는 JDBC 트랜잭션 기능 제공 구현체
  • JpaTxManager : TxManager 인터페이스를 구현하는 JPA 트랜잭션 기능 제공 구현체

 

트랜잭션 매니저 : 스프링이 제공하는 트랜잭션 추상화

스프링이 이미 이런 고민을 모두 해두어 트랜잭션 추상화 기능을 제공합니다. 

더불어 데이터 접근 기술에 따른 트랜잭션 구현체도 대부분 미리 생성해두어 가져와 사용하기만 하면 됩니다.

  • 스프링 트랜잭션 추상화의 핵심은 PlatformTransactionManager 인터페이스입니다.
  • org.springframework.transaction.PlatformTransactionManager
참고
스프링 5.3 버전부터는 JDBC 트랜잭션 관리 구현체를 제공할 때 DataSourceTransactionManager를 상속받은 후 기능을 확장한 JdbcTransactionManager를 제공합니다. 둘의 기능의 차이는 크지 않으므로 같은 것으로 이해하면 됩니다. 

 

PlatformTransactionManager 인터페이스

package org.springframework.transaction;

public interface PlatformTransactionManager extends TransactionManager {

	//트랜잭션 시작 (더 자세히는 이미 진행중인 트랜잭션이 있는 경우 해당 트랜잭션에 참여한다.)
        TransactionStatus getTransaction(@Nullable TransactionDefinition definition) throws TransactionException;
        //트랜잭션 커밋
        void commit(TransactionStatus status) throws TransactionException;
        //트랜잭션 롤백
        void rollback(TransactionStatus status) throws TransactionException;

}

 

참고 앞으로 PlatformTransactionManager 인터페이스와 구현체들을 통틀어 트랜잭션 매니저로 지칭하겠습니다. 

 

 

트랜잭션 매니저의 역할

스프링이 제공하는 트랜잭션 매니저는 크게 2가지 역할을 합니다.

 

  • 트랜잭션 추상화 → 앞에서 설명한 내용입니다. 
  • 리소스 동기화

트랜잭션 리소스 동기화

트랜잭션을 사용하기 위해선, 트랜잭션 내의 로직들은 같은 커넥션을 유지해야 합니다. 전에는 같은 커넥션을 동기화하기 위해 파라미터로 커넥션 객체를 전달하는 방법을 사용했지만, 해당 방법은 코드가 지저분해지고 커넥션을 파라미터로 넘기는 메서드와 넘기지 않는 메서드 2개를 만들어 혼란스럽다는 등 여러가지 단점들이 많았습니다. 

이 문제를 해결하기 위해 스프링은 트랜잭션 동기화 매니저를 제공합니다.

 

트랜잭션 동기화 매니저

  1. 트랜잭션을 시작합니다. 트랜잭션을 시작하기 위해서는 커넥션이 필요합니다. 트랜잭션 매니저는 데이터소스를 통해 커넥션을 생성하고 트랜잭션을 시작합니다.
  2. 트랜잭션 매니저는 트랜잭션이 시작된 커넥션을 트랜잭션 동기화 매니저에 보관합니다. 트랜잭션 동기화 매니저는 커넥션을 쓰레드 로컬(ThreadLocal)을 사용하여 보관합니다. 
  3. 쿼리를 수행하기 위해서 리포지토리는 트랜잭션 동기화 매니저에 보관된 커넥션을 꺼내 사용합니다. 
  4. 트랜잭션이 종료되면, 트랜잭션 매니저는 트랜잭션 동기화 매니저에 보관된 커넥션을 획득합니다. 획득한 커넥션을 통해 데이터베이스에 트랜잭션을 커밋하거나 롤백합니다.
  5. 전체 리소스를 정리합니다. 
    • 트랜잭션 동기화 매니저를 정리합니다. 쓰레드 로컬은 사용 후 반드시 정리해야 합니다.
    • con.setAutoCommit(true) 으로 되돌립니다. 커넥션 풀을 고려해야 합니다.
    • con.close()를 호출하여 커넥션을 종료합니다. 커넥션 풀을 사용하는 경우엔 커넥션 풀에 반환됩니다.  
참고 쓰레드 로컬 (ThreadLocal)
쓰레드 로컬은 각각의 쓰레드마다 별도의 저장소가 부여됩니다. 따라서, 해당 쓰레드만 해당 데이터에 접근할 수 있습니다. 
트랜잭션 동기화 매니저는 쓰레드 로컬을 사용하기 때문에 멀티 쓰레드 환경에서 안전하게 커넥션을 동기화할 수 있습니다. 다음 트랜잭션 동기화 매니저 클래스를 열어보면, 쓰레드 로컬을 사용하는 것을 확인할 수 있습니다.
org.springframework.transaction.support.TransactionSynchronizationManager

쓰레드 로컬에 관한 자세한 내용은 스프링 핵심 원리 - 고급편 강의를 참고합시다. 

 

 

실습

MemberRepository - 트랜잭션 동기화 매니저 

package hello.jdbc.repository;

...

/**
 * 트랜잭션 - 트랜잭션 매니저
 *
 * 1. 트랜잭션 동기화 매니저에서 커넥션 생성 및 반환
 * DataSource.getConnection(); → DataSourceUtils.getConnection();
 * JdbcUtils.closeConnection(con); → DataSourceUtils.releaseConnection();
 *
 * 2. 파라미터에 con 모두 제거 (트랜잭션 동기화 매니저 사용)
 */
@Slf4j
public class MemberRepositoryV3 {

    private final DataSource dataSource;

    public MemberRepositoryV3(DataSource dataSource) {
        this.dataSource = dataSource;
    }

    public Member save(Member member) throws SQLException {
        String sql = "insert into member(member_id, money) values(?, ?)";

        Connection con = null;
        PreparedStatement pstmt = null;

        try {
            con = getConnection();
            pstmt = con.prepareStatement(sql);
            pstmt.setString(1, member.getMemberId());
            pstmt.setInt(2, member.getMoney());
            pstmt.executeUpdate();
            return member;
        } catch (SQLException e) {
            log.error("db error", e);
            throw e;
        } finally {
            close(con, pstmt, null);
        }
    }

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

        Connection con = null;
        PreparedStatement pstmt = null;
        ResultSet rs = null;

        try {
            con = getConnection();
            pstmt = con.prepareStatement(sql);
            pstmt.setString(1, memberId);

            rs = pstmt.executeQuery();

            if(rs.next()) {
                Member member = new Member();
                member.setMemberId(rs.getString("member_id"));
                member.setMoney(rs.getInt("money"));
                return member;
            } else {
                throw new NoSuchElementException("member not found memberId=" + memberId);
            }
        } catch (SQLException e) {
            log.error("db error", e);
            throw e;
        } finally {
            close(con, pstmt, rs);
        }
    }

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

        Connection con = null;
        PreparedStatement pstmt = null;

        try {
            con = getConnection();
            pstmt = con.prepareStatement(sql);
            pstmt.setInt(1, money);
            pstmt.setString(2, memberId);
            pstmt.executeUpdate();
        } catch (SQLException e) {
            log.error("db error", e);
            throw e;
        } finally {
            close(con, pstmt, null);
        }
    }

    public void delete(String memberId) throws SQLException {
        String sql = "delete from member where member_id=?";

        Connection con = null;
        PreparedStatement pstmt = null;

        try {
            con = getConnection();
            pstmt = con.prepareStatement(sql);
            pstmt.setString(1, memberId);

            pstmt.executeUpdate();
        } catch (SQLException e) {
            log.error("db error", e);
            throw e;
        } finally {
            close(con, pstmt, null);
        }
    }

    private void close(Connection con, Statement stmt, ResultSet rs) {
        JdbcUtils.closeResultSet(rs);
        JdbcUtils.closeStatement(stmt);
        //주의! 트랜잭션 동기화를 사용하려면 DataSourceUtils를 사용해야 한다.
        DataSourceUtils.releaseConnection(con, dataSource);
    }

    private Connection getConnection() throws SQLException {
        //주의! 트랜잭션 동기화를 사용하려면 DataSourceUtils를 사용해야 한다.
        Connection con = DataSourceUtils.getConnection(dataSource);
        log.info("get connection={}, class={}", con, con.getClass());
        return con;
    }
}

 

DataSourceUtils.getConnection();
  • 트랜잭션 동기화 매니저가 관리하는 커넥션이 있다면, 해당 커넥션을 반환합니다.
  • 트랜잭션 동기화 매니저가 관리하는 커넥션이 없다면, 새로운 커넥션을 생성한 후 반환합니다. 

 

DataSourceUtils.releaseConnection();
  • 트랜잭션을 사용하기 위해 동기화된 커넥션은 커넥션을 닫지 않고 그대로 유지시킵니다.
  • 트랜잭션 동기화 매니저가 관리하는 커넥션이 없는 경우 해당 커넥션을 닫습니다.

 

MemberService - 트랜잭션 매니저

package hello.jdbc.service;

...

/**
 * 트랜잭션 - 트랜잭션 매니저
 */
@Slf4j
@RequiredArgsConstructor
public class MemberServiceV3_1 {

    //트랜잭션 매니저 주입
    private final PlatformTransactionManager transactionManager;
    private final MemberRepositoryV3 memberRepository;

    public void accountTransfer(String fromId, String toId, int money) throws SQLException {
        //트랜잭션 시작, 트랜잭션 상태 정보가 포함된 status 반환
        TransactionStatus status = transactionManager.getTransaction(new DefaultTransactionDefinition());

        try {
            //비지니스 로직
            bizLogic(fromId, toId, money);          //con 객체 전달 X
            transactionManager.commit(status);      //성공시 커밋
        } catch (Exception e) {
            transactionManager.rollback(status);    //실패시 롤백
            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");
        }
    }

}

 

MemberServiceTest - 실행

package hello.jdbc.service;

...

/**
 * 트랜잭션 - 트랜잭션 매니저
 */
public class MemberServiceV3Test {

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

    private MemberRepositoryV3 memberRepository;
    private MemberServiceV3_1 memberService;

    @BeforeEach
    void before() {
        DriverManagerDataSource dataSource = new DriverManagerDataSource(URL, USERNAME, PASSWORD);
        //현재 JDBC 기술을 사용하므로, JDBC용 트랜잭션 매니저 주입
        PlatformTransactionManager transactionManager = new DataSourceTransactionManager(dataSource);   //dataSource 트랜잭션 매니저
        
        memberRepository = new MemberRepositoryV3(dataSource);
        memberService = new MemberServiceV3_1(transactionManager, memberRepository);
    }

    @AfterEach
    void after() 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
        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
        assertThat(findMemberA.getMoney()).isEqualTo(10000);
        assertThat(findMemberEx.getMoney()).isEqualTo(10000);
    }


}

 

정리

  • 트랜잭션 추상화 덕분에 현재 서비스 계층의 트랜잭션 코드는 더이상 JDBC 기술에만 의존하지 않습니다.
    • 기술을 변경하고 싶다면, 의존관계 주입 시 DataSourceTransactionManager 에서 JpaTransactionManager로만 변경하면 됩니다. 서비스 계층 코드의 수정은 필요하지 않습니다.
    • (사실 아직 SQLException이 남아있지만, 해당 문제는 다음 글인 UncheckedException으로 해결합니다.)
  • 트랜잭션 동기화 매니저를 사용함으로써 커넥션 객체를 파리미터로 전달하지 않아도 됩니다. 

 

 

 

반복되는 로직 해결: 트랜잭션 템플릿

트랜잭션 로직 코드를 살펴보면 같은 패턴이 반복되는 것을 확인할 수 있습니다.

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

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

트랜잭션 로직

  • 트랜잭션 시작 → 반복
  • 비지니스 로직 수행
  • 성공 시 커밋 → 반복
  • 실패 시 롤백 → 반복

 

이때, 템플릿 콜백 패턴을 사용하면 반복하는 코드를 제거할 수 있습니다. 

TransactionTemplate

템플릿 콜백 패턴을 적용하기 위해선 템플릿을 제공하는 클래스를 작성해야 하는데, 스프링이 TransactionTemplate 라는 템플릿 클래스를 제공합니다. 

public class TransactionTemplate {

    private PlatformTransactionManager transactionManager;

    public <T> T execute(TransactionCallback<T> action){..}		//응답 값이 있을 때 사용
    void executeWithoutResult(Consumer<TransactionStatus> action){..}	//응답 값이 없을 때 사용
}

 

 

실습

MemberService

package hello.jdbc.service;

...

/**
 * 트랜잭션 - 트랜잭션 템플릿
 */
@Slf4j
public class MemberServiceV3_2 {

    //트랜잭션 템플릿 주입
    private final TransactionTemplate txTemplate;
    private final MemberRepositoryV3 memberRepository;

    public MemberServiceV3_2(PlatformTransactionManager transactionManager, MemberRepositoryV3 memberRepository) {
        //트랜잭션 템플릿은 트랜잭션 매니저를 필요로 한다.
        this.txTemplate = new TransactionTemplate(transactionManager);
        this.memberRepository = memberRepository;
    }

    public void accountTransfer(String fromId, String toId, int money) throws SQLException {
        //트랜잭션 시작
        txTemplate.executeWithoutResult((status) -> {
            try {
                //비지니스 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 시작
txTemplate.executeWithoutResult((status) -> {
    try {
        //비지니스 로직
        bizLogic(fromId, toId, money);
    } catch (SQLException e) {
        throw new IllegalStateException(e);
    }
});
  • 반복되는 트랜잭션 시작, 성공 시 커밋, 실패 시 롤백하는 코드가 사라졌습니다. 만약, SQLException을 UncheckedException으로 변경한다면, try-catch 구문도 제거할 수 있습니다. 
  • 트랜잭션 템플릿의 기본 동작은 비지니스 로직이 정상 수행되면 커밋합니다. 
  • 반면, 언체크 예외가 발생하면, 롤백합니다. (체크 예외의 경우에는 커밋합니다.)

 

MeberServiceTest - 실행

트랜잭션 템플릿을 사용하기 위해 MemberService에 트랜잭션 매니저를 주입하는 부분만 변경되었고, 나머지는 이전과 동일합니다.

 

package hello.jdbc.service;

...

/**
 * 트랜잭션 - 트랜잭션 템플릿
 */
public class MemberServiceV3_2Test {

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

    private MemberRepositoryV3 memberRepository;
    private MemberServiceV3_2 memberService;

    @BeforeEach
    void before() {
        DriverManagerDataSource dataSource = new DriverManagerDataSource(URL, USERNAME, PASSWORD);
        PlatformTransactionManager transactionManager = new DataSourceTransactionManager(dataSource);   //dataSource 트랜잭션 매니저

        memberRepository = new MemberRepositoryV3(dataSource);
        memberService = new MemberServiceV3_2(transactionManager, memberRepository);
    }

    @AfterEach
    void after() 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
        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
        assertThat(findMemberA.getMoney()).isEqualTo(10000);
        assertThat(findMemberEx.getMoney()).isEqualTo(10000);
    }


}

 

 

정리

  • 트랜잭션 템플릿을 사용하여, 트랜잭션의 반복되는 코드를 제거할 수 있었습니다. 
  • 하지만, 여전히 서비스 계층에 트랜잭션 관련 코드가 섞여 있습니다. 
  • 서비스 계층에서의 핵심 기능은 비지니스 로직이고, 트랜잭션은 부가 기능입니다. 
  • 이렇게 다른 두 관심사가 한 곳에 있다면 다른 곳으로 분리시켜야 유지보수에 용이합니다. 

 

이 문제를 트랜잭션 AOP를 사용하여 해결할 수 있습니다.

 

 

 

트랜잭션 AOP 

현재 트랜잭션 매니저를 사용하여 트랜잭션 코드를 추상화하고, 트랜잭션 템플릿을 사용하여 반복되는 코드를 제거할 수 있었습니다.

하지만, 여전히 서비스 계층에는 트랜잭션 코드가 남아 있습니다. 해당 문제를 AOP를 사용하여 해결해보도록 하겠습니다. 

 

참고 스프링 AOP와 프록시에 관한 자세한 내용은 스프링 핵심 원리 - 고급편을 참고하실 수 있습니다. 

 

 

프록시 도입 전

서비스 계층에 트랜잭션 관련 코드가 섞여 있습니다. 

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

try {
    //비지니스 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 사용하여 트랜잭션 코드와 비지니스 로직 코드를 분리할 수 있습니다. 

트랜잭션 프록시 코드 예제

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 코드 적용 후 서비스 코드

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

 

 

 

 

스프링이 제공하는 트랜잭션 AOP: @Transactional

  • 스프링이 제공하는 AOP 기능을 사용하면 프록시를 매우 편리하게 적용할 수 있습니다. 
  • 트랜잭션 처리용 AOP를 @Aspect, @Advice, @Pointcut를 사용하여 만들어 직접 트랜잭션을 처리할 수도 있지만, 트랜잭션은 매우 중요하고, 전 세계 누구나 다 사용하는 기능이기 때문에 스프링이 트랜잭션 AOP를 처리하기 위한 모든 기능을 제공합니다. 
  • 스프링 부트를 사용하면, 트랜잭션 AOP를 처리하기 위한 스프링 빈들도 자동으로 등록해줍니다. 
  • 개발자는 오직 트랜잭션 처리가 필요한 메서드에 @Transactional 애노테이션만 붙여주면 됩니다. 
  • 그러면 스프링의 트랜잭션 AOP가 해당 애노테이션을 인식하여 트랜잭션 프록시를 적용해줍니다.
참고 어드바이저, 포인트컷, 어드바이스
스프링 AOP를 적용하려면, 어드바이저, 포인트컷, 어드바이스가 필요합니다. 
스프링은 트랜잭션 AOP 처리를 위해 다음 클래스를 제공합니다. 
스프링 부트를 사용하면 해당 빈들을 스프링 컨테이너에 자동으로 등록시켜 줍니다.

어드바이저: BeanFactoryTransactionAttributeSourceAadvisor
포인트컷: TransactionAttributeSourcePointcut
어드바이스: TransactionInterceptor

 

 

실습

MemberService

package hello.jdbc.service;

...

/**
 * 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 IllegalStateException("이체중 예외 발생");
        }
    }

}
@Transactional
  • 해당 애노테이션으로 인해 비지니스 로직만 남고 트랜잭션 관련 코드는 모두 제거되었습니다. 
  • 해당 애노테이션은 메서드에 붙여도 되고, 클래스에 붙여도 됩니다.
  • 클래스에 붙이면 외부에서 호출 가능한 public 메서드가 AOP 적용 대상이 됩니다.

 

MemberServiceTest - 실행

package hello.jdbc.service;

...

/**
 * 트랜잭션 - @Transactional AOP
 */
@Slf4j
@SpringBootTest //스프링 AOP을 사용하기 위해선, 스프링 컨테이너 필요
public class MemberServiceV3_3Test {

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

    @Autowired
    private MemberRepositoryV3 memberRepository;

    @Autowired
    private MemberServiceV3_3 memberService;

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

    //설정 클래스 → 빈 수동 등록
    @TestConfiguration
    static class TestConfig {
        @Bean
        DataSource dataSource() {
            return new DriverManagerDataSource(URL, USERNAME, PASSWORD);
        }

        //트랜잭션 매니저 빈 등록 : 트랜잭션 AOP는 스프링 빈에 등록된 트랜잭션 매니저를 사용한다.
        @Bean
        PlatformTransactionManager transactionManager() {
            return new DataSourceTransactionManager(dataSource());
        }

        @Bean
        MemberRepositoryV3 memberRepositoryV3() {
            return new MemberRepositoryV3(dataSource());
        }

        @Bean
        MemberServiceV3_3 memberServiceV3_3() {
            return new MemberServiceV3_3(memberRepositoryV3());
        }
    }

    /**
     * AOP 프록시 확인 테스트
     */
    @Test
    void AopCheck() {
        log.info("memberService class={}", memberService.getClass());
        log.info("memberRepository class={}", memberRepository.getClass());
        assertThat(AopUtils.isAopProxy(memberService)).isTrue();
        assertThat(AopUtils.isAopProxy(memberRepository)).isFalse();
    }

    @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 findMemberEx = memberRepository.findById(memberEx.getMemberId());

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


}

 

프록시 적용 확인 테스트

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

실행 로그

memberService class=class hello.jdbc.service.MemberServiceV3_3$$EnhancerBySpringCGLIB$$...
memberRepository class=class hello.jdbc.repository.MemberRepositoryV3
  • MemberService의 경우 EnhancerBySpringCGLIB. 을 통해 프록시(CGLIB)가 적용된 것을 확인할 수 있습니다.
    반면에, Repository는 AOP를 적용하지 않았기 때문에 프록시가 적용되지 않았습니다. 
  • assertThat().isAopProxy 구문을 통해 memberService에만 프록시가 적용되었기 때문에 isTrue() 인 것을 확인할 수 있습니다. 

 

 

트랜잭션 전체 흐름

 

 

선언적 트랜잭션 관리 VS 프로그래밍 방식 트랜잭션 관리

  • 선언적 트랜잭션 관리(Declarative Transaction Management)
    • @Transactional 애노테이션을 선언하여 편리하게 트랜잭션을 적용하는 것을 말합니다.
    • 선언적 트랜잭션 관리는 과거에 XML에 설정하기도 했습니다. 
    • 이름 그대로, 해당 로직에 트랜잭션을 적용하겠다! 라고 어딘가에 선언하기만 하면 트랜잭션이 적용되는 방식입니다.
  • 프로그래밍 방식의 트랜잭션 관리(Programming Transaction Management)
    • AOP 이전에 작성하던 트랜잭션 매니저 또는 트랜잭션 템플릿 등을 사용하여 트랜잭션 관련 코드를 직접 작성하는 방법을 말합니다. 

선언적 트랜잭션 관리를 사용하자!

선언적 트랜잭션 관리가 프로그래밍 방식에 비해 훨씬 간편하고 실용적이기 때문에 실무에선 대부분 선언적 트랜잭션 관리를 사용합니다. 

선언적 트랜잭션 관리는 스프링 컨테이너나 스프링 AOP 기술없이 사용할 수 없지만, 실무에서 대부분 스프링 컨테이너와 스프링 AOP를 사용하기 때문에 문제가 되지 않습니다.

가끔 프로그래밍 방식 트랜잭션 관리는 테스트에 사용이 됩니다. 

 

 

스프링 부트의 자동 리소스 등록

현재 우리는 데이터 소스와 트랜잭션 매니저를 스프링 빈으로 직접 등록했습니다. 

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

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

 

하지만, 스프링 부트로 개발을 해본 개발자라면 데이터 소스나 트랜잭션 매니저를 직접 빈으로 등록한 적이 없을 것입니다. 왜냐하면 이 부분은 스프링 부트가 나오면서 많은 부분이 자동화되었기 때문입니다. (오래전 스프링에선 해당 부분을 XML으로 등록하고 관리했습니다.)

 

데이터 소스 자동 등록

스프링 부트는 다음과 같이 application.properties 에 있는 속성을 사용하여 DataSource를 생성하여 스프링 빈에 등록합니다. 

 

application.properties

spring.datasource.url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/test
spring.datasource.username=sa
spring.datasource.password=
  • 스프링 부트가 자동으로 등록하는 스프링 빈의 이름은 dataSource입니다. 
  • 스프링 부트가 기본으로 생성하는 데이터소스는 커넥션 풀을 제공하는 HikariDataSource입니다. 
  • 커넥션 풀과 관련된 설정도 application.properties를 통해 지정할 수 있습니다.
  • spring.datasource.url 속성이 없다면, 내장 데이터베이스(메모리 DB)를 생성합니다. 
  • 참고로, 개발자가 직접 데이터소스를 빈으로 등록하면 스프링 부트는 데이터소스를 자동으로 등록하지 않습니다. 

트랜잭션 매니저 자동 등록

  • 스프링부트는 적절한 트랜잭션 매니저(PlatformTransactionManager)를 생성하고, transactionManager란 빈 이름으로 등록합니다. 
  • 어떤 트랜잭션 매니저를 선택할 지는 현재 등록된 라이브러리를 보고 판단합니다.
  • JDBC 기술을 사용한다면 DataSourceTransactionManager를 빈으로 등록하고, JPA를 사용한다면 JpaTransactionManager를 빈으로 등록합니다.
  • 둘 다 사용하는 경우엔 JpaTransactionManager를 등록합니다. JpaTransactionManager는 DataSourceTransactionManager가 제공하는 대부분의 기능을 제공합니다. 
  • 트랜잭션 매니저 또한 개발자가 직접 생성하여 빈으로 등록하면 스프링부트가 자동으로 등록하지 않습니다. 

 

 

실습

application.properties

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

 

MemberServiceTest - 실행

  • 직접 데이터소스와 트랜잭션 매니저를 스프링 빈으로 등록하는 코드가 생략되었습니다.
  • 코드에선 스프링 부트가 자동으로 만들어준 DataSource를 주입받고 있습니다. 
package hello.jdbc.service;

...

/**
 * 트랜잭션 - DataSource, transactionalManager 자동 등록
 */
@Slf4j
@SpringBootTest
public 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());
        }
    }

   ...
}

 

정리

데이터소스와 트랜잭션 매니저는 application.properties를 통해 설정하고, 해당 내용을 통해 스프링 부트가 제공하는 자동 빈 등록 기능을 사용하는 것이 편리합니다. 

참고
스프링 부트의 데이터 소스 자동 등록에 관한 자세한 내용은 스프링 부트 공식 메뉴얼을 참고합시다. 
https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/html/ data.html#data.sql.datasource.production

자세한 설정 속성은 다음을 참고합시다.
https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/html/applicationproperties.html

 

 

 

최종 코드

MemberService

package hello.jdbc.service;

...

/**
 * 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 IllegalStateException("이체중 예외 발생");
        }
    }

}
  • 글 초반에 작성했던 문제들이 트랜잭션 매니저와 트랜잭션 AOP를 사용하여 제거되었습니다. 
  • 하지만 여전히, JDBC의 예외인 SQLException과 인터페이스가 아닌 구현체인 MemberResository3가 남아있습니다.
  • 다음 글에서 UncheckedException과 추상화로 남은 문제를 해결해보도록 하겠습니다. 

 

 

출처

https://www.inflearn.com/course/%EC%8A%A4%ED%94%84%EB%A7%81-db-1/dashboard

 

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www.inflearn.com

 

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