Spring - 스프링과 문제 해결

Programming/Spring

Spring - 스프링과 문제 해결 - 트랜잭션 (2)

잇(IT) 2023. 6. 30. 22:59

- 트랜잭션 문제 해결 - 트랜잭션 템플릿

- 트랜잭션 사용 코드

//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);
}

1. 트랜잭션을 시작하고, 비즈니스 로직을 실행하고, 성공하면 커밋하고, 예외가 발생해서 실패하면 롤백한다.

2. 다른 서비스에서 트랜잭션을 시작하려면 try , catch , finally 를 포함한 성공시 커밋, 실패시 롤백 코드 가 반복될 것이다.

3. 이런 형태는 각각의 서비스에서 반복된다. 달라지는 부분은 비즈니스 로직 뿐이다.

4. 이럴 때 템플릿 콜백 패턴을 활용하면 이런 반복 문제를 깔끔하게 해결할 수 있다.

- TransactionTemplate

public class TransactionTemplate {

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

1. execute() : 응답 값이 있을 때 사용한다.

2. executeWithoutResult() : 응답 값이 없을 때 사용한다.

- MemberServiceV3_2

@Slf4j
public class MemberServiceV3_2 {

    //    private final DataSource dataSource;
//    private final PlatformTransactionManager transactionManager;
    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) -> {
            //비지니스 로직
            try {
                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 static void validation(Member toMember) {
        if (toMember.getMemberId().equals("ex")) {
            throw new IllegalStateException("이제 중 예외 발생");
        }
    }
}

- TransactionTemplate 을 사용하려면 transactionManager 가 필요하다. 생성자에서 transactionManager 를 주입 받으면서 TransactionTemplate 을 생성했다.

public void accountTransfer(String fromId, String toId, int money) throws SQLException {

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

1. 트랜잭션 템플릿 덕분에 트랜잭션을 시작하고, 커밋하거나 롤백하는 코드가 모두 제거되었다.

2. 트랜잭션 템플릿의 기본 동작은 다음과 같다.

2.1 비즈니스 로직이 정상 수행되면 커밋한다.

2.2 언체크 예외가 발생하면 롤백한다. 그 외의 경우 커밋한다. (체크 예외의 경우에는 커밋하는데, 이 부분 은 뒤에서 설명한다.)

3. 코드에서 예외를 처리하기 위해 try~catch 가 들어갔는데, bizLogic() 메서드를 호출하면 SQLException 체크 예외를 넘겨준다. 해당 람다에서 체크 예외를 밖으로 던질 수 없기 때문에 언체크 예외 로 바꾸어 던지도록 예외를 전환했다.

@Slf4j
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);
        memberRepository = new MemberRepositoryV3(dataSource);

        PlatformTransactionManager transactionManager = new DataSourceTransactionManager(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, 20000);
        memberRepository.save(memberA);
        memberRepository.save(memberB);

        //when
        log.info("START TX");
        memberService.accountTransfer(memberA.getMemberId(), memberB.getMemberId(), 2000);
        log.info("END TX");

        //then
        Member findMemberA = memberRepository.findById(memberA.getMemberId());
        Member findMemberB = memberRepository.findById(memberB.getMemberId());
        assertThat(findMemberA.getMoney()).isEqualTo(8000);
        assertThat(findMemberB.getMoney()).isEqualTo(22000);

    }

    @Test
    @DisplayName("이체 중 예외 발생")
    void accountTransferEx() throws SQLException {
        //given
        Member memberA = new Member(Member_A, 10000);
        Member memberEX = new Member(Member_EX, 20000);
        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 findMemberB = memberRepository.findById(memberEX.getMemberId());
        assertThat(findMemberA.getMoney()).isEqualTo(10000);
        assertThat(findMemberB.getMoney()).isEqualTo(20000);

    }
}

- 정리

1. 트랜잭션 템플릿 덕분에, 트랜잭션을 사용할 때 반복하는 코드를 제거할 수 있었다.

2. 하지만 이곳은 서비스 로직인데 비즈니스 로직 뿐만 아니라 트랜잭션을 처리하는 기술 로직이 함께 포함되 어 있다.

3. 애플리케이션을 구성하는 로직을 핵심 기능과 부가 기능으로 구분하자면 서비스 입장에서 비즈니스 로직은 핵심 기능이고, 트랜잭션은 부가 기능이다.

4. 이렇게 비즈니스 로직과 트랜잭션을 처리하는 기술 로직이 한 곳에 있으면 두 관심사를 하나의 클래스에서 처리하게 된다. 결과적으로 코드를 유지보수하기 어려워진다.

5. 서비스 로직은 가급적 핵심 비즈니스 로직만 있어야 한다. 하지만 트랜잭션 기술을 사용하려면 어쩔 수 없이 트랜잭션 코드가 나와야 한다.

- 트랜잭션 문제 해결 - 트랜잭션 AOP 이해

- 프록시를 통한 문제 해결

- 프록시 도입 전

- 서비스 계층의 트랜잭션 사용 코드 예시

//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);
}

- 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 덕분에 서비스 계층에는 순수한 비즈니즈 로직만 남길 수 있다.

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

- 트랜잭션 문제 해결 - 트랜잭션 AOP 적용

- MemberServiceV3_3

@Slf4j
public class MemberServiceV3_3 {

    private final MemberRepositoryV3 memberRepository;

    public MemberServiceV3_3(MemberRepositoryV3 memberRepository) {
        this.memberRepository = 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 static void validation(Member toMember) {
        if (toMember.getMemberId().equals("ex")) {
            throw new IllegalStateException("이제 중 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.

- MemberServiceV3_3Test

@Slf4j
@SpringBootTest
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;

    @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());
        }
    }

    @AfterEach
    void after() throws SQLException {
        memberRepository.delete(Member_A);
        memberRepository.delete(Member_B);
        memberRepository.delete(Member_EX);
    }

    @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 {
        //given
        Member memberA = new Member(Member_A, 10000);
        Member memberB = new Member(Member_B, 20000);
        memberRepository.save(memberA);
        memberRepository.save(memberB);

        //when
        log.info("START TX");
        memberService.accountTransfer(memberA.getMemberId(), memberB.getMemberId(), 2000);
        log.info("END TX");

        //then
        Member findMemberA = memberRepository.findById(memberA.getMemberId());
        Member findMemberB = memberRepository.findById(memberB.getMemberId());
        assertThat(findMemberA.getMoney()).isEqualTo(8000);
        assertThat(findMemberB.getMoney()).isEqualTo(22000);

    }

    @Test
    @DisplayName("이체 중 예외 발생")
    void accountTransferEx() throws SQLException {
        //given
        Member memberA = new Member(Member_A, 10000);
        Member memberEX = new Member(Member_EX, 20000);
        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 findMemberB = memberRepository.findById(memberEX.getMemberId());
        assertThat(findMemberA.getMoney()).isEqualTo(10000);
        assertThat(findMemberB.getMoney()).isEqualTo(20000);

    }
}

- @SpringBootTest : 스프링 AOP를 적용하려면 스프링 컨테이너가 필요하다. 이 애노테이션이 있으면 테 스트시 스프링 부트를 통해 스프링 컨테이너를 생성한다. 그리고 테스트에서 @Autowired 등을 통해 스프 링 컨테이너가 관리하는 빈들을 사용할 수 있다.

- @TestConfiguration : 테스트 안에서 내부 설정 클래스를 만들어서 사용하면서 이 에노테이션을 붙이면, 스프링 부트가 자동으로 만들어주는 빈들에 추가로 필요한 스프링 빈들을 등록하고 테스트를 수행할 수 있 다.

- TestConfig

1. DataSource 스프링에서 기본으로 사용할 데이터소스를 스프링 빈으로 등록한다. 추가로 트랜잭션 매니저에서도 사용한다.

2. DataSourceTransactionManager 트랜잭션 매니저를 스프링 빈으로 등록한다.

2.1 스프링이 제공하는 트랜잭션 AOP는 스프링 빈에 등록된 트랜잭션 매니저를 찾아서 사용하기 때 문에 트랜잭션 매니저를 스프링 빈으로 등록해두어야 한다.

- 트랜잭션 문제 해결 - 트랜잭션 AOP 정리

- 선언적 트랜잭션 관리 vs 프로그래밍 방식 트랜잭션 관리

- 선언적 트랜잭션 관리(Declarative Transaction Management)
	- @Transactional 애노테이션 하나만 선언해서 매우 편리하게 트랜잭션을 적용하는 것을 선언적 트
	랜잭션 관리라 한다.
	- 선언적 트랜잭션 관리는 과거 XML에 설정하기도 했다. 이름 그대로 해당 로직에 트랜잭션을 적용하겠
	다 라고 어딘가에 선언하기만 하면 트랜잭션이 적용되는 방식이다.
- 프로그래밍 방식의 트랜잭션 관리(programmatic transaction management)
	- 트랜잭션 매니저 또는 트랜잭션 템플릿 등을 사용해서 트랜잭션 관련 코드를 직접 작성하는 것을 프로
	그래밍 방식의 트랜잭션 관리라 한다.
    
- 선언적 트랜잭션 관리가 프로그래밍 방식에 비해서 훨씬 간편하고 실용적이기 때문에 실무에서는 대부분 선
언적 트랜잭션 관리를 사용한다.
- 프로그래밍 방식의 트랜잭션 관리는 스프링 컨테이너나 스프링 AOP 기술 없이 간단히 사용할 수 있지만 실
무에서는 대부분 스프링 컨테이너와 스프링 AOP를 사용하기 때문에 거의 사용되지 않는다.
- 프로그래밍 방식 트랜잭션 관리는 테스트 시에 가끔 사용될 때는 있다.

- 정리

1. 스프링이 제공하는 선언적 트랜잭션 관리 덕분에 드디어 트랜잭션 관련 코드를 순수한 비즈니스 로직에서 제거할 수 있었다.

2. 개발자는 트랜잭션이 필요한 곳에 @Transactional 애노테이션 하나만 추가하면 된다. 나머지는 스프링 트랜잭션 AOP가 자동으로 처리해준다.

3. @Transactional 애노테이션의 자세한 사용법은 뒤에서 설명한다. 지금은 전체 구조를 이해하는데 초점 을 맞추자.

- 스프링 부트의 자동 리소스 등록

- application.properties

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

- 스프링 부트가 기본으로 생성하는 데이터소스는 커넥션풀을 제공하는 HikariDataSource 이다. 커넥션풀 과 관련된 설정도 application.properties 를 통해서 지정할 수 있다.

- spring.datasource.url 속성이 없으면 내장 데이터베이스(메모리 DB)를 생성하려고 시도한다.

- 트랜잭션 매니저 - 자동 등록

1. 스프링 부트는 적절한 트랜잭션 매니저( PlatformTransactionManager )를 자동으로 스프링 빈에 등록한 다.

2. 자동으로 등록되는 스프링 빈 이름: transactionManager

3. 참고로 개발자가 직접 트랜잭션 매니저를 빈으로 등록하면 스프링 부트는 트랜잭션 매니저를 자동으로 등록 하지 않는다.

- 어떤 트랜잭션 매니저를 선택할지는 현재 등록된 라이브러리를 보고 판단하는데, JDBC를 기술을 사용하면 DataSourceTransactionManager 를 빈으로 등록하고, JPA를 사용하면 JpaTransactionManager 를 빈으로 등록한다. 둘다 사용하는 경우 JpaTransactionManager 를 등록한다. 참고로 JpaTransactionManager 는 DataSourceTransactionManager 가 제공하는 기능도 대부분 지원한다.

@Slf4j
@SpringBootTest
class MemberServiceV3_4Test {

    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;

    @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());
        }
    }

    @AfterEach
    void after() throws SQLException {
        memberRepository.delete(Member_A);
        memberRepository.delete(Member_B);
        memberRepository.delete(Member_EX);
    }
    
    
    ......

- 기존( MemberServiceV3_3Test )과 같은 코드이고 TestConfig 부분만 다르다.

- 데이터소스와 트랜잭션 매니저를 스프링 빈으로 등록하는 코드가 생략되었다. 따라서 스프링 부트가 application.properties 에 지정된 속성을 참고해서 데이터소스와 트랜잭션 매니저를 자동으로 생성해 준다.

- 코드에서 보는 것 처럼 생성자를 통해서 스프링 부트가 만들어준 데이터소스 빈을 주입 받을 수도 있다.

출처 : 인프런 - 우아한 형제들 기술이사 김영한의 스프링 완전 정복 (스프링 DB 1편 - 데이터 접근 핵심 원리)

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