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트랜잭션 - 적용 본문

TIL/김영한의 스프링 DB 1편

트랜잭션 - 적용

minOE 2024. 11. 23. 15:52
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트랜잭션 - 적용1

트랜잭션 없이 단순하게 계좌이체 비즈니스 로직만 구현
@RequiredArgsConstructor
public class MemberServiceV1 {
    private final MemberRepositoryV1 memberRepository;
    public void accountTransfer(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); // 검증에서 문제 생기면 예외 발생
        memberRepository.update(toId, toMember.getMoney()+money);
    }
    private void validation(Member toMember) {
        if(toMember.getMemberId().equals("ex")){
            throw new IllegalStateException("이체 중 예외 발생");
        }
    }
}​

 

- `formId` 회원을 조회해서 `toId` 회원에게 `money` 만큼의 돈을 계좌이체 하는 로직이다.

         `fromId` 회원의 돈을 `money` 만큼 감소한다. UPDATE SQL 실행

         `toId` 회원의 돈을 `money` 만큼 증가한다. UPDATE SQL 실행

- 예외 상황을 테스트해보기 위해 `toId` `"ex"` 경우 예외를 발생한다.


MemberServiceV1Test 코드 작성

package hello.jdbc.service;

import hello.jdbc.domain.Member;
import hello.jdbc.repository.MemberRepositoryV1;
import org.junit.jupiter.api.AfterEach;
import org.junit.jupiter.api.BeforeEach;
import org.junit.jupiter.api.DisplayName;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.jdbc.datasource.DriverManagerDataSource;

import java.sql.SQLException;

import static hello.jdbc.connection.ConnectionConst.*;
import static org.assertj.core.api.Assertions.assertThat;
import static org.assertj.core.api.Assertions.assertThatThrownBy;


/**
 * 기본동작, 트랜잭션이 없어서 문제 발생
 *
 */
class MemberServiceV1Test {

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

    private MemberRepositoryV1 memberRepository;
    private MemberServiceV1 memberService;

    @BeforeEach
    void before(){
        DriverManagerDataSource dataSource = new DriverManagerDataSource(URL, USERNAME, PASSWORD);
        memberRepository = new MemberRepositoryV1(dataSource);
        memberService = new MemberServiceV1(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("이체 중 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 findMemberB = memberRepository.findById(memberEx.getMemberId());
        assertThat(findMemberA.getMoney()).isEqualTo(8000); //A 에서 2000원 빠진 후 예외 터짐
        assertThat(findMemberB.getMoney()).isEqualTo(10000);
    }

}


 



1) 정상이체 - accountTransfer()

given: 다음 데이터를 저장해서 테스트를 준비한다.

`memberA` 10000원
`memberB` 10000원

when: 계좌이체 로직을 실행한다.

`memberService.accountTransfer()` 를 실행한다.
`memberA` `memberB`로 2000원 계좌이체 한다.
`memberA` 의 금액이 2000원 감소한다.
`memberB` 의 금액이 2000원 증가한다.

then: 계좌이체가 정상 수행되었는지 검증한다.
`memberA` 8000원 - 2000원 감소
`memberB` 12000원 - 2000원 증가





테스트 데이터 제거
테스트가 끝나면 다음 테스트에 영향을 주지 않기 위해 `@AfterEach` 에서 테스트에 사용한 데이터를 모두 삭제한다.
`@BeforeEach` : 각각의 테스트가 수행되기 전에 실행된다.
`@AfterEach` : 각각의 테스트가 실행되고 난 이후에 실행된다.
@AfterEach
void after() throws SQLException {
memberRepository.delete(MEMBER_A);
memberRepository.delete(MEMBER_B);
memberRepository.delete(MEMBER_EX);
}​

 

- 테스트 데이터를 제거하는 과정이 불편하지만, 다음 테스트에 영향을 주지 않으려면 테스트에서 사용한 데이터를

모두 제거해야 한다. 그렇지 않으면 이번 테스트에서 사용한 데이터 때문에 다음 테스트에서 데이터 중복으로

류가 발생할 있다.

- 테스트에서 사용한 데이터를 제거하는 나은 방법으로는 트랜잭션을 활용하면 된다. 테스트 전에 트랜잭션을

작하고, 테스트 이후에 트랜잭션을 롤백해버리면 데이터가 처음 상태로 돌아온다.




2) 이체중 예외 발생 - accountTransferEx()

given: 다음 데이터를 저장해서 테스트를 준비한다.

`memberA` 10000원
`memberEx` 10000원

when: 계좌이체 로직을 실행한다.

`memberService.accountTransfer()` 를 실행한다.
`memberA` 가 `memberEx`로 2000원 계좌이체 한다.
`memberA` 의 금액이 2000원 감소한다.
`memberEx` 회원의 ID는 `ex` 이므로 중간에 예외가 발생한다

then: 계좌이체는 실패한다. `memberA` 의 돈만 2000원 줄어든다.

`memberA` 8000원 - 2000원 감소
`memberEx` 10000원 - 중간에 실패로 로직이 수행되지 않았다. 따라서 그대로 10000원으로 남아있게 된다.
 결과적으로 `memberA` 의 돈만 2000원 감소 -> 현실에선 실패한 트랜잭션이다.
위에  테스트 코드 참고하면서 보면 이해할 수 있음

 

트랜잭션 - 적용2

- 이번에는 DB 트랜잭션을 사용해서 앞서 발생한 문제점을 해결해보자.
- 애플리케이션에서 트랜잭션을 어떤 계층에 걸어야 할까? 쉽게 이야기해서 트랜잭션을 어디에서 시작하고, 어디에서 커밋해야할까?

트랜잭션은 비즈니스 로직이 있는 서비스 계층에서 시작해야 한다. 비즈니스 로직이 잘못되면 해당 비즈니스 로직으로 인해 문제가 되는 부분을 함께 롤백해야 하기 때문이다.

그런데 트랜잭션을 시작하려면 커넥션이 필요하다. 결국 서비스 계층에서 커넥션을 만들고, 트랜잭션 커밋 이후에 커넥션을 종료해야 한다.


애플리케이션에서 DB 트랜잭션을 사용하려면  트랜잭션을 사용하는 동안 같은 커넥션을 유지해야한다. 그래야 같은 세션을 사용할 수 있다.

 

 

애플리케이션에서 같은 커넥션을 유지하려면 어떻게 해야할까? 가장 단순한 방법은 커넥션을 파라미터로 전달해서 같은 커넥션이 사용되도록 유지하는 것이다.

package hello.jdbc.repository;


import hello.jdbc.domain.Member;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.jdbc.support.JdbcUtils;

import javax.sql.DataSource;
import java.sql.*;
import java.util.NoSuchElementException;

/*
 JDBC - Connection을 파라미터로 넘기는 예제
 */
@Slf4j
public class MemberRepositoryV2 {

    private final DataSource dataSource;

    public MemberRepositoryV2(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(); //커넥션 획득
            pstmt = con.prepareStatement(sql); //SQL 전달
            pstmt.setString(1, member.getMemberId());  //바라미터 바인딩
            pstmt.setInt(2, member.getMoney());
            pstmt.executeUpdate(); 
            return member;
        } catch (SQLException e) {
            log.info("db error", e);
            throw e;
        } finally {
            close(con, pstmt, null); // 리소스 정리
        }
    }

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

        PreparedStatement pstmt = null;
        ResultSet rs = null;

        try {
            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 {
            JdbcUtils.closeResultSet(rs);
            JdbcUtils.closeStatement(pstmt);
           // JdbcUtils.closeConnection(con); 커넥션은 여기서 닫지 않음 왜냐면 서비스에서 종료해야함
        }


    }


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


        PreparedStatement pstmt = null;

        try {

            pstmt = con.prepareStatement(sql);
            pstmt.setInt(1, money);
            pstmt.setString(2,memberId);
            int resultSize = pstmt.executeUpdate();
            log.info("resultSize ={}",resultSize);


        } catch (SQLException e) {
            log.info("db error", e);
            throw e;
        } finally {
            JdbcUtils.closeStatement(pstmt); // 리소스 정리
            // JdbcUtils.closeConnection(con); 커넥션은 여기서 닫지 않음 왜냐면 서비스에서 종료해야함
        }
    }


    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);
            int resultSize = pstmt.executeUpdate();
            log.info("resultSize ={}",resultSize);


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





    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.info("db error", e);
            throw e;
        } finally {
            close(con, pstmt, null); // 리소스 정리
        }


    }



    private void close(Connection con, Statement stmt, ResultSet rs) {


        JdbcUtils.closeResultSet(rs);
        JdbcUtils.closeStatement(stmt);
        JdbcUtils.closeConnection(con);



    }

    private Connection getConnection() throws SQLException {
        Connection con = dataSource.getConnection();
        log.info("get connection = {}, class = {}", con , con.getClass());
        return con;
    }
}​

`MemberRepositoryV2` 는 MemberRepositoryV1 코드와 같고 커넥션 유지가 필요한 다음 두 메서드가 추가되었다. 참고로 다음 두 메서드는 계좌이체 서비스 로직에서 호출하는 메서드이다.
findById(Connection con, String memberId)
update(Connection con, String memberId, int money)



주의 - 코드에서 다음 부분을 주의해서 보자!

1. 커넥션 유지가 필요한 메서드는 파라미터로 넘어온 커넥션을 사용해야 한다. 따라서 `con =getConnection()` 코드가 있으면 안된다.

2. 커넥션 유지가 필요한 메서드는 리포지토리에서 커넥션을 닫으면 안된다. 커넥션을 전달 받은 리포지토리 뿐만 아니라 이후에도 커넥션을 계속 이어서 사용하기 때문이다. 이후 서비스 로직이 끝날 트랜잭션을 종료하고 닫아야 한다.




가장 중요한 트랜잭션 연동 로직을 작성
package hello.jdbc.service;


import hello.jdbc.domain.Member;
import hello.jdbc.repository.MemberRepositoryV1;
import hello.jdbc.repository.MemberRepositoryV2;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import javax.sql.DataSource;
import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;

/**
 * 트랜잭션 -  파라미터 연동 , 풀을 고려한 종료
 *
 */

@Slf4j
@RequiredArgsConstructor
public class MemberServiceV2 {

    private final DataSource dataSource; // 커넥션 획득하는 방법 추상화한 인터페이스

    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 !!!!!!!!!!!

            // 비지니스 로직

            bizLogic(fromId, toId, money, con);

            con.commit(); // 성공시  커밋 후 종료


        } catch (Exception e){
            con.rollback(); // 실패시 롤백 후 종료
            throw new IllegalStateException(e);
        }finally {
            release(con);
        }
    }   // 문제 없으면 커밋, 있으면 롤백 (트랜잭션 종료)

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

        memberRepository.update(con, fromId, fromMember.getMoney()- money);

        validation(toMember); // 검증에서 문제 생기면 예외 발생

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


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

    private void release(Connection con) {
        if ( con != null){
            try{
                con.setAutoCommit(true); // 커넥션이 풀에 반환될떄 자동 커밋으로 되돌림
            }catch (Exception e){
                log.info("error",e);
            }
        }
    }

}


- `Connection con = dataSource.getConnection();트랜잭션을 시작하려면 커넥션이 필요하다.
- `con.setAutoCommit(false); //트랜잭션 시작` 트랜잭션을 시작하려면 자동 커밋 모드를 꺼야한다. 이렇게 하면 커넥션을 통해 세션에 `setautocommit false` 가 전달되고, 이후부터는 수동 커밋 모드로 동작한다. 이렇게 자동 커밋 모드를 수동 커밋 모드로 변경하는 것을 트랜잭션을 시작한다고 보통 표현한다.


- `bizLogic(con, fromId, toId, money);` 트랜잭션이 시작된 커넥션을 전달하면서 비즈니스 로직을 수행한다.
    이렇게 분리한 이유는 트랜잭션을 관리하는 로직과 실제 비즈니스 로직을 구분하기 위함이다.
    `memberRepository.update(con..)` : 비즈니스 로직을 보면 리포지토리를 호출할 때 커넥션을 전달하는 것을 확인할 수 있다.


- `con.commit(); //성공시 커밋` : 비즈니스 로직이 정상 수행되면 트랜잭션을 커밋한다.
- `con.rollback(); //실패시 롤백 : catch(Ex){..}` 를 사용해서 비즈니스 로직 수행 도중에 예외가 발생하면 트랜잭션을 롤백한        다.
- `release(con);` : `finally {..}` 를 사용해서 커넥션을 모두 사용하고 나면 안전하게 종료한다. 그런데 커넥션 풀을 사용하면           `con.close()` 를 호출 했을 때 커넥션이 종료되는 것이 아니라 풀에 반납된다. 현재 수동 커밋 모드로 동작하기 때문에 풀에          돌려주기 전에 기본 값인 자동 커밋 모드로 변경하는 것이 안전하다.

주석에 간략한 설명 있음


MemberServiceV2Test 코드 작성
package hello.jdbc.service;

import hello.jdbc.domain.Member;
import hello.jdbc.repository.MemberRepositoryV2;
import org.junit.jupiter.api.AfterEach;
import org.junit.jupiter.api.BeforeEach;
import org.junit.jupiter.api.DisplayName;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.jdbc.datasource.DriverManagerDataSource;

import java.sql.SQLException;

import static hello.jdbc.connection.ConnectionConst.*;
import static org.assertj.core.api.Assertions.assertThat;
import static org.assertj.core.api.Assertions.assertThatThrownBy;


/**
 * 트랜잭션 - 커넥션 파라미터 전달 방식 동기화
 *
 */
class MemberServiceV2Test {

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

    private MemberRepositoryV2 memberRepository;
    private MemberServiceV2 memberService;

    @BeforeEach
    void before(){
        DriverManagerDataSource dataSource = new DriverManagerDataSource(URL, USERNAME, PASSWORD);
        memberRepository = new MemberRepositoryV2(dataSource);
        memberService = new MemberServiceV2(dataSource,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("이체 중 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 findMemberB = memberRepository.findById(memberEx.getMemberId());
        assertThat(findMemberA.getMoney()).isEqualTo(10000); //A 에서 2000원 빠진 후 예외 터짐 -> 롤백 되기 때문에 비지니스 로직 실행 전으로 돌아감
        assertThat(findMemberB.getMoney()).isEqualTo(10000);
    }

}

정상이체 - accountTransfer(): 기존 로직과 같아서 생략한다.



이체중 예외 발생 - accountTransferEx() :
다음 데이터를 저장해서 테스트를 준비한다.

`memberA` 10000원
`memberEx` 10000원

계좌이체 로직을 실행한다. `memberService.accountTransfer()` 를 실행한다. 커넥션을 생성하고 트랜잭션을 시작한다.

`memberA` `memberEx`로 2000원 계좌이체 한다.

`memberA` 의 금액이 2000원 감소한다.

`memberEx` 회원의 ID는 `ex` 이므로 중간에 예외가 발생한다.

예외가 발생했으므로 트랜잭션을 롤백한다.

계좌이체는 실패했다.
롤백을 수행해서 `memberA` 의 돈이 기존 10000원으로 복구되었다.
`memberA` 10000원 - 트랜잭션 롤백으로 복구된다.
`memberEx` 10000원 - 중간에 실패로 로직이 수행되지 않았다. 따라서 그대로 10000원으로 남아있게 된다.


트랜잭션 덕분에 계좌이체가 실패할 때 롤백을 수행해서 모든 데이터를 정상적으로 초기화 할 수 있게 되었다.
결과적으로 계좌이체를 수행하기 직전으로 돌아가게 된다.




남은 문제

애플리케이션에서 DB 트랜잭션을 적용하려면 서비스 계층이 매우 지저분해지고, 생각보다 매우 복잡한 코드를 요구한
다. 추가로 커넥션을 유지하도록 코드를 변경하는 것도 쉬운 일은 아니다. 스프링을 사용해서 이런 문제들을 하나씩 해결해보자.




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