스프링 DB 2편 - 데이터 접근 활용 기술

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스프링 db 2편(데이터 접근 활용 기술)(5) 스프링 트랜잭션

2023년 03월 20일

0. 프로젝트 생성, 설정

Dependencies: Spring Data JPA, H2 Database, Lombok

build.gradle 추가

dependencies {
 ...
 //테스트에서 lombok 사용
 testCompileOnly 'org.projectlombok:lombok'
 testAnnotationProcessor 'org.projectlombok:lombok'
}

1. 트랜잭션 적용 확인

TxApplyBasicTest

package hello.springtx.apply;
  
import ...;
  
@Slf4j
@SpringBootTest
public class TxBasicTest {
  
    @Autowired
    BasicService basicService;
  
    @Test
    void proxyCheck(){
        log.info("aop class={}", basicService.getClass());
        assertThat(AopUtils.isAopProxy(basicService)).isTrue();
    }
  
    @Test
    void txTest(){
        basicService.tx();
        basicService.nonTx();
    }
  
    @TestConfiguration
    static class TxApplyBasicConfig{
        @Bean
        BasicService basicService(){
            return new BasicService();
        }
    }
  
    static class BasicService{
  
        @Transactional
        public void tx(){
            log.info("call tx");
            boolean txActive = TransactionSynchronizationManager.isActualTransactionActive();
            log.info("tx active={}", txActive);
        }
  
        public void nonTx(){
            log.info("call nonTx");
            boolean txActive = TransactionSynchronizationManager.isActualTransactionActive();
            log.info("tx active={}", txActive);
        }
    }
}

proxyCheck() - 실행

AopUtils.isAopProxy() : 선언적 트랜잭션 방식에서 스프링 트랜잭션은 AOP를 기반으로 동작한다. @Transactional 을 메서드나 클래스에 붙이면 해당 객체는 트랜잭션 AOP 적용의 대상이 되고, 결과적으로 실제 객체 대신에 트랜잭션을 처리해주는 프록시 객체가 스프링 빈에 등록된다. 그리고 주입을 받을 때도 실제 객체 대신에 프록시 객체가 주입된다.
클래스 이름을 출력해보면 basicService$$EnhancerBySpringCGLIB… 라고 프록시 클래스의 이름이 출력되는 것을 확인할 수 있다.

스프링 컨테이너에 트랜잭션 프록시 등록

@Transactional 애노테이션이 특정 클래스나 메서드에 하나라도 있으면 있으면 트랜잭션 AOP는 프록시를 만들어서 스프링 컨테이너에 등록한다. 그리고 실제 basicService 객체 대신에 프록시인 basicService$$CGLIB 를 스프링 빈에 등록한다. 그리고 프록시는 내부에 실제 basicService 를 참조하게 된다. 여기서 핵심은 실제 객체 대신에 프록시가 스프링 컨테이너에 등록되었다는 점이다.
클라이언트인 txBasicTest 는 스프링 컨테이너에 @Autowired BasicService basicService 로 의존관계 주입을 요청한다. 스프링 컨테이너에는 실제 객체 대신에 프록시가 스프링 빈으로 등록되어 있기 때문에 프록시를 주입한다.
록시는 BasicService 를 상속해서 만들어지기 때문에 다형성을 활용할 수 있다. 따라서 BasicService 대신에 프록시인 BasicService$$CGLIB 를 주입할 수 있다.

트랜잭션 프록시 동작 방식

클라이언트가 주입 받은 basicService$$CGLIB 는 트랜잭션을 적용하는 프록시이다.

txTest() 실행

application.properties 로그 추가 : logging.level.org.springframework.transaction.interceptor=TRACE
- 이 로그를 추가하면 트랜잭션 프록시가 호출하는 트랜잭션의 시작과 종료를 명확하게 로그로 확인할 수 있다.

basicService.tx() 호출

클라이언트가 basicService.tx() 를 호출하면, 프록시의 tx() 가 호출된다. 여기서 프록시는 tx() 메서드가 트랜잭션을 사용할 수 있는지 확인해본다. tx() 메서드에는 @Transactional 이 붙어있으므로 트랜잭션 적용 대상이다.
따라서 트랜잭션을 시작한 다음에 실제 basicService.tx() 를 호출한다

basicService.nonTx() 호출

클라이언트가 basicService.nonTx() 를 호출하면, 트랜잭션 프록시의 nonTx() 가 호출된다. 여기서 nonTx() 메서드가 트랜잭션을 사용할 수 있는지 확인해본다. nonTx() 에는 @Transactional 이 없으므로 적용 대상이 아니다.

TransactionSynchronizationManager.isActualTransactionActive()

현재 쓰레드에 트랜잭션이 적용되어 있는지 확인할 수 있는 기능이다. 결과가 true 면 트랜잭션이 적용되어 있는 것이다. 트랜잭션의 적용 여부를 가장 확실하게 확인할 수 있다.

2. 트랜잭션 적용 위치

이번시간에는 코드를 통해 @Transactional 의 적용 위치에 따른 우선순위를 확인해본다.
스프링에서 우선순위는 항상 더 구체적이고 자세한 것이 높은 우선순위를 가진다.
- 예를 들어서 메서드와 클래스에 애노테이션을 붙일 수 있다면 더 구체적인 메서드가 더 높은 우선순위를 가진다.
- 인터페이스와 해당 인터페이스를 구현한 클래스에 애노테이션을 붙일 수 있다면 더 구체적인 클래스가 더 높은 우선순위를 가진다.

TxLevelTest

package hello.springtx.apply;
  
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.boot.test.context.TestConfiguration;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
import org.springframework.transaction.support.TransactionSynchronizationManager;
  
@SpringBootTest
public class TxLevelTest {
  
    @Autowired LevelService service;
  
    @Test
    void orderTest(){
        service.write();
        service.read();
    }
  
    @TestConfiguration
    static class TxLevelTestConfig{
        @Bean
        LevelService levelService(){
            return new LevelService();
        }
    }
  
    @Slf4j
    //읽기 전용으로만 트랜잭션이 만들어짐
    @Transactional(readOnly = true)
    static class LevelService{
  
        @Transactional(readOnly = false)
        public void write(){
            log.info("call write");
            printTxInfo();
        }
  
        public void read(){
            log.info("call read");
            printTxInfo();
        }
  
        private void printTxInfo(){
            boolean txActive = TransactionSynchronizationManager.isActualTransactionActive();
            log.info("tx active={}", txActive);
            boolean readOnly = TransactionSynchronizationManager.isCurrentTransactionReadOnly();
            log.info("tx readOnly={}", readOnly);
        }
    }
}

스프링의 @Transactional 은 다음 두 가지 규칙이 있다.
1. 우선순위 규칙
2. 클래스에 적용하면 메서드는 자동 적용

클래스에 적용하면 메서드는 자동 적용

write() : 해당 메서드에 @Transactional(readOnly = false) 이 붙어있다.
- 이렇게 되면 타입에 있는 @Transactional(readOnly = true) 와 해당 메서드에 있는 @Transactional(readOnly = false) 둘 중 하나를 적용해야 한다
- 클래스 보다는 메서드가 더 구체적이므로 메서드에 있는 @Transactional(readOnly = false) 옵션을 사용한 트랜잭션이 적용된다.
read() : 해당 메서드에 @Transactional 이 없다. 이 경우 더 상위인 클래스를 확인한다.
- 클래스에 @Transactional(readOnly = true) 이 적용되어 있다. 따라서 트랜잭션이 적용되고 readOnly = true 옵션을 사용하게 된다.

참고로 readOnly=false 는 기본 옵션이기 때문에 보통 생략한다. 여기서는 이해를 돕기 위해 기본 옵션을 적어주었다.

TransactionSynchronizationManager.isCurrentTransactionReadOnly : 현재 트랜잭션에 적용된 readOnly 옵션의 값을 반환한다. (boolean)

실행 결과

# write() 호출
TransactionInterceptor : Getting transaction for
[..LevelService.write]
y.TxLevelTest$LevelService : call write
y.TxLevelTest$LevelService : tx active=true
y.TxLevelTest$LevelService : tx readOnly=false
TransactionInterceptor : Completing transaction for
[..LevelService.write]
  
# read() 호출
TransactionInterceptor : Getting transaction for
[..LevelService.read]
y.TxLevelTest$LevelService : call read
y.TxLevelTest$LevelService : tx active=true
y.TxLevelTest$LevelService : tx readOnly=true
TransactionInterceptor : Completing transaction for
[..LevelService.read]

write() 에서는 tx readOnly=false : 읽기 쓰기 트랜잭션이 적용되었다. readOnly 가 아니다.
read() 에서는 tx readOnly=true : 읽기 전용 트랜잭션 옵션인 readOnly 가 적용되었다.

인터페이스에 @Transactional 적용

인터페이스에도 @Transactional 을 적용할 수 있다. 이 경우 다음 순서로 적용된다.
1. 클래스의 메서드 (우선순위가 가장 높다.)
2. 클래스의 타입
3. 인터페이스의 메서드
4. 인터페이스의 타입 (우선순위가 가장 낮다.)

그런데 인터페이스에 @Transactional 사용하는 것은 스프링 공식 메뉴얼에서 권장하지 않는 방법이다. AOP를 적용하는 방식에 따라서 인터페이스에 애노테이션을 두면 AOP가 적용이 되지 않는 경우도 있기 때문이다. 가급적 구체 클래스에 @Transactional 을 사용하자

3. 트랜잭션 AOP 주의 사항 - 프록시 내부 호출1

@Transactional 을 사용하면 스프링의 트랜잭션 AOP가 적용된다. 트랜잭션 AOP는 기본적으로 프록시 방식의 AOP를 사용한다. 앞서 배운 것 처럼 @Transactional 을 적용하면 프록시 객체가 요청을 먼저 받아서 트랜잭션을 처리하고, 실제 객체를 호출해준다. 따라서 트랜잭션을 적용하려면 항상 프록시를 통해서 대상 객체(Target)을 호출해야 한다

만약 프록시를 거치지 않고 대상 객체를 직접 호출하게 되면 AOP가 적용되지 않고, 트랜잭션도 적용되지 않는다.

AOP를 적용하면 스프링은 대상 객체 대신에 프록시를 스프링 빈으로 등록한다. 따라서 스프링은 의존관계 주입시에 항상 실제 객체 대신에 프록시 객체를 주입한다. 프록시 객체가 주입되기 때문에 대상 객체를 직접 호출하는 문제는 일반적으로 발생하지 않는다. 하지만 대상 객체의 내부에서 메서드 호출이 발생하면 프록시를 거치지 않고 대상 객체를 직접 호출하는 문제가 발생한다. 이렇게 되면 @Transactional 이 있어도 트랜잭션이 적용되지 않는다.

InternalCallV1Test

package hello.springtx.apply;
  
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.boot.test.context.TestConfiguration;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
import org.springframework.transaction.support.TransactionSynchronizationManager;
  
  
@Slf4j
@SpringBootTest
public class InternalCallV1Test {
  
    @Autowired
    CallService callService;
  
    @Test
    void printProxy() {
        log.info("callService class={}", callService.getClass());
    }
  
    @Test
    void internalCall() {
        callService.internal();
    }
  
    @Test
    void externalCall() {
        callService.external();
    }
  
    @TestConfiguration
    static class InternalCallV1Config {
        @Bean
        CallService callService() {
            return new CallService();
        }
    }
  
    @Slf4j
    static class CallService {
  
        public void external() {
            log.info("call external");
            printTxInfo();
            this.internal();
        }
  
        @Transactional
        public void internal() {
            log.info("call internal");
            printTxInfo();
        }
  
        private void printTxInfo() {
            boolean txActive = TransactionSynchronizationManager.isActualTransactionActive();
            log.info("tx active={}", txActive);
        }
    }
}
  

CallService

external() 은 트랜잭션이 없다.
internal() 은 @Transactional 을 통해 트랜잭션을 적용한다.

@Transactional 이 하나라도 있으면 트랜잭션 프록시 객체가 만들어진다. 그리고 callService 빈을 주입 받으면 트랜잭션 프록시 객체가 대신 주입된다.

externalCall() 실행

external() 은 @Transactional 애노테이션이 없다. 따라서 트랜잭션 없이 시작한다. 그런데 내부에서 @Transactional 이 있는 internal() 을 호출하는 것을 확인할 수 있다
이 경우 external() 은 트랜잭션이 없지만, internal() 에서는 트랜잭션이 적용되는 것 처럼 보인다.

실행 로그

CallService : call external
CallService : tx active=false
CallService : call internal
CallService : tx active=false

실행 로그를 보면 트랜잭션 관련 코드가 전혀 보이지 않는다. 프록시가 아닌 실제 callService 에서 남긴 로그만 확인된다. 추가로 internal() 내부에서 호출한 tx active=false 로그를 통해 확실히 트랜잭션이 수행되지 않은 것을 확인할 수 있다.

프록시와 내부 호출

클라이언트인 테스트 코드는 callService.external() 을 호출한다. 여기서 callService 는 트랜잭션 프록시이다.
callService 의 트랜잭션 프록시가 호출된다.
external() 메서드에는 @Transactional 이 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 문제가 발생한다.

문제 원인

자바 언어에서 메서드 앞에 별도의 참조가 없으면 this 라는 뜻으로 자기 자신의 인스턴스를 가리킨다. 결과적으로 자기 자신의 내부 메서드를 호출하는 this.internal() 이 된다.
여기서 this 는 자기 자신을 가리키므로, 실제 대상 객체( target )의 인스턴스를 뜻한다.
- 즉, external() 에서 internal() 은 CallService.internal() 과 같다 (프록시가 아)
결과적으로 이러한 내부 호출은 프록시를 거치지 않는다. 따라서 트랜잭션을 적용할 수 없다. 결과적으로 target 에 있는 internal() 을 직접 호출하게 된 것이다.

프록시 방식의 AOP 한계

@Transactional 를 사용하는 트랜잭션 AOP는 프록시를 사용한다. 프록시를 사용하면 메서드 내부 호출에 프록시를 적용할 수 없다.

4. 트랜잭션 AOP 주의 사항 - 프록시 내부 호출2

메서드 내부 호출 때문에 트랜잭션 프록시가 적용되지 않는 문제를 해결하기 위해 internal() 메서드를 별도의 클래스로 분리하자.

InternalCallV2Test

package hello.springtx.apply;
  
import ...;
  
  
@Slf4j
@SpringBootTest
public class InternalCallV2Test {
  
    @Autowired
    CallService callService;
  
    @Test
    void printProxy() {
        log.info("callService class={}", callService.getClass());
    }
  
    @Test
    void externalCallV2() {
        callService.external();
    }
  
    @TestConfiguration
    static class InternalCallV1Config {
        @Bean
        CallService callService() {
            return new CallService(internalService());
        }
  
        @Bean
        InternalService internalService(){
            return new InternalService();
        }
    }
  
    @Slf4j
    @RequiredArgsConstructor
    static class CallService {
  
        //주입받아야 한다.
        private final InternalService internalService;
  
        public void external() {
            log.info("call external");
            printTxInfo();
            internalService.internal();
        }
  
  
        private void printTxInfo() {
            boolean txActive = TransactionSynchronizationManager.isActualTransactionActive();
            log.info("tx active={}", txActive);
        }
    }
  
    static class InternalService{
        @Transactional
        public void internal() {
            log.info("call internal");
            printTxInfo();
        }
  
        private void printTxInfo() {
            boolean txActive = TransactionSynchronizationManager.isActualTransactionActive();
            log.info("tx active={}", txActive);
        }
    }
}

InternalService 클래스를 만들고 internal() 메서드를 여기로 옮겼다.
CallService 에는 트랜잭션 관련 코드가 전혀 없으므로 트랜잭션 프록시가 적용되지 않는다.
InternalService 에는 트랜잭션 관련 코드가 있으므로 트랜잭션 프록시가 적용된다.

클라이언트인 테스트 코드는 callService.external() 을 호출한다.
callService 는 실제 callService 객체 인스턴스이다.
callService 는 주입 받은 internalService.internal() 을 호출한다.
internalService 는 트랜잭션 프록시이다. internal() 메서드에 @Transactional 이 붙어 있으므로 트랜잭션 프록시는 트랜잭션을 적용한다.
트랜잭션 적용 후 실제 internalService 객체 인스턴스의 internal() 을 호출한다.
- @Transactional 이 적용된 것을 확인할 수 있다 (로그 별도 미첨부)

여러가지 다른 해결방안도 있지만, 실무에서는 이렇게 별도의 클래스로 분리하는 방법을 주로 사용한다.

public 메서드만 트랜잭션 적용

스프링의 트랜잭션 AOP 기능은 public 메서드에만 트랜잭션을 적용하도록 기본 설정이 되어있다. 그래서 protected , private , package-visible 에는 트랜잭션이 적용되지 않는다.
이 부분은 앞서 설명한 프록시의 내부 호출과는 무관하고, 스프링이 막아둔 것이다.

이유

클래스 레벨에 트랜잭션을 적용하면 모든 메서드에 트랜잭션이 걸릴 수 있다. 그러면 트랜잭션을 의도하지 않는 곳 까지 트랜잭션이 과도하게 적용된다. 트랜잭션은 주로 비즈니스 로직의 시작점에 걸기 때문에 대부분 외부에 열어준 곳을 시작점으로 사용한다. 이런 이유로 public 메서드에만 트랜잭션을 적용하도록 설정되어 있다.

참고로 public 이 아닌곳에 @Transactional 이 붙어 있으면 예외가 발생하지는 않고, 트랜잭션 적용만 무시된다.

5. 트랜잭션 AOP 주의 사항 - 초기화 시점

스프링 초기화 시점에는 트랜잭션 AOP가 적용되지 않을 수 있다.

InitTxTest

package hello.springtx.apply;
  
import ...;
  
@SpringBootTest
public class InitTxTest {
  
    @Test
    void go(){
        //초기화 코드는 스프링이 초기화 시점에 호출
    }
  
    @TestConfiguration
    static class InitTxTestConfig{
        @Bean
        Hello hello(){
            return new Hello();
        }
    }
  
  
    @Slf4j
    static class Hello{
  
        @PostConstruct
        @Transactional
        public void initV1(){
            boolean isActive = TransactionSynchronizationManager.isActualTransactionActive();
            log.info("Hello init @PostConstruct tx active ={}", isActive);
        }
  
        @EventListener(ApplicationReadyEvent.class)
        @Transactional
        public void initV2() {
            boolean isActive = TransactionSynchronizationManager.isActualTransactionActive();
            log.info("Hello init ApplicationReadyEvent tx active = {}", isActive);
        }
    }
}

@PostConstruct + @Transactional

초기화 코드(예: @PostConstruct )와 @Transactional 을 함께 사용하면 트랜잭션이 적용되지 않는다.
왜냐하면 초기화 코드가 먼저 호출되고, 그 다음에 트랜잭션 AOP가 적용되기 때문이다. 따라서 초기화 시점에는 해당 메서드에서 트랜잭션을 획득할 수 없다.

@EventListener(ApplicationReadyEvent.class) + @Transactional

이 이벤트는 트랜잭션 AOP를 포함한 스프링이 컨테이너가 완전히 생성되고 난 다음에 이벤트가 붙은 메서드를 호출해준다. 따라서 init2() 는 트랜잭션이 적용된 것을 확인할 수 있다.

로그

...
//@PostConstruct tx active = false -> @Transactional 적용 안됨
Hello init @PostConstruct tx active =false
//springboot 가 InitTxTest 를 실행
Started InitTxTest in 2.756 seconds (process running for 4.102)
//transactional 실행 // ApplicationReadyEvent tx active =true
Getting transaction for [hello.springtx.apply.InitTxTest$Hello.initV2]
Hello init ApplicationReadyEvent tx active =true
...

6. 트랜잭션 옵션 소개

@Transactional - 코드, 설명 순서에 따라 약간 수정

public @interface Transactional {
    String value() default "";
    String transactionManager() default "";
    Class<? extends Throwable>[] rollbackFor() default {};
    Class<? extends Throwable>[] noRollbackFor() default {};
    Propagation propagation() default Propagation.REQUIRED;
    Isolation isolation() default Isolation.DEFAULT;
    int timeout() default TransactionDefinition.TIMEOUT_DEFAULT;
    boolean readOnly() default false;
    String[] label() default {};
}

value, transactionManager

트랜잭션을 사용하려면 먼저 스프링 빈에 등록된 어떤 트랜잭션 매니저를 사용할지 알아야 한다.
@Transactional 에서도 트랜잭션 프록시가 사용할 트랜잭션 매니저를 지정해주어야 한다. 사용할 트랜잭션 매니저를 지정할 때는 value , transactionManager 둘 중 하나에 트랜잭션 매니저의 스프링 빈의 이름을 적어주면 된다.
값을 생략하면 기본으로 등록된 트랜잭션 매니저를 사용하기 때문에 대부분 생략한다. 그런데 사용하는 트랜잭션 매니저가 둘 이상이라면 다음과 같이 트랜잭션 매니저의 이름을 지정해서 구분하면 된다.

public class TxService {

 @Transactional("memberTxManager")
 public void member() {...}
 
 @Transactional("orderTxManager")
 public void order() {...}
}

참고로 애노테이션에서 속성이 하나인 경우 위 예처럼 value 는 생략하고 값을 바로 넣을 수 있다.

rollbackFor

예외 발생시 스프링 트랜잭션의 기본 정책은 다음과 같다.

언체크 예외인 RuntimeException , Error 와 그 하위 예외가 발생하면 롤백한다.
체크 예외인 Exception 과 그 하위 예외들은 커밋한다.

이 옵션을 사용하면 기본 정책에 추가로 어떤 예외가 발생할 때 롤백할 지 지정할 수 있다.

@Transactional(rollbackFor = Exception.class)

예를 들어서 이렇게 지정하면 체크 예외인 Exception 이 발생해도 롤백하게 된다. (하위 예외들도 대상에 포함된다.)
rollbackForClassName 도 있는데, rollbackFor 는 예외 클래스를 직접 지정하고, rollbackForClassName 는 예외 이름을 문자로 넣으면 된다.

noRollbackFor

앞서 설명한 rollbackFor 와 반대이다. 기본 정책에 추가로 어떤 예외가 발생했을 때 롤백하면 안되는지 지정할 수 있다. 예외 이름을 문자로 넣을 수 있는 noRollbackForClassName 도 있다.

propagation

트랜잭션 전파에 대한 옵션이다.

isolation

트랜잭션 격리 수준을 지정할 수 있다. 기본 값은 데이터베이스에서 설정한 트랜잭션 격리 수준을 사용하는 DEFAULT 이다. 대부분 데이터베이스에서 설정한 기준을 따른다. 애플리케이션 개발자가 트랜잭션 격리 수준을 직접 지정하는 경우는 드물다.
DEFAULT : 데이터베이스에서 설정한 격리 수준을 따른다.
READ_UNCOMMITTED : 커밋되지 않은 읽기
READ_COMMITTED : 커밋된 읽기
REPEATABLE_READ : 반복 가능한 읽기
SERIALIZABLE : 직렬화 가능

강의에서는 일반적으로 많이 사용하는 READ COMMITTED(커밋된 읽기) 트랜잭션 격리 수준을 기준으로 설명한다.

timeout

트랜잭션 수행 시간에 대한 타임아웃을 초 단위로 지정한다. 기본 값은 트랜잭션 시스템의 타임아웃을 사용한다. 운영 환경에 따라 동작하는 경우도 있고 그렇지 않은 경우도 있기 때문에 꼭 확인하고 사용해야 한다.
timeoutString 도 있는데, 숫자 대신 문자 값으로 지정할 수 있다.

label

트랜잭션 애노테이션에 있는 값을 직접 읽어서 어떤 동작을 하고 싶을 때 사용할 수 있다. 일반적으로 사용하지 않는다.

readOnly

트랜잭션은 기본적으로 읽기 쓰기가 모두 가능한 트랜잭션이 생성된다.
readOnly=true 옵션을 사용하면 읽기 전용 트랜잭션이 생성된다.
- 이 경우 등록, 수정, 삭제가 안되고 읽기 기능만 작동한다. (드라이버나 데이터베이스에 따라 정상 동작하지 않는 경우도 있다.)
그리고 readOnly 옵션을 사용하면 읽기에서 다양한 성능 최적화가 발생할 수 있다.

readOnly 옵션은 크게 3곳에서 적용

프레임워크
- JdbcTemplate은 읽기 전용 트랜잭션 안에서 변경 기능을 실행하면 예외를 던진다.
- JPA(하이버네이트)는 읽기 전용 트랜잭션의 경우 커밋 시점에 플러시를 호출하지 않는다. 읽기 전용이니 변경에 사용되는 플러시를 호출할 필요가 없다. 추가로 변경이 필요 없으니 변경 감지를 위한 스냅샷 객체도 생성하지 않는다. 이렇게 JPA에서는 다양한 최적화가 발생한다.
JDBC 드라이버
- 참고로 여기서 설명하는 내용들은 DB와 드라이버 버전에 따라서 다르게 동작하기 때문에 사전에 확인이 필요하다.
- 읽기 전용 트랜잭션에서 변경 쿼리가 발생하면 예외를 던진다.
- 읽기, 쓰기(마스터, 슬레이브) 데이터베이스를 구분해서 요청한다. 읽기 전용 트랜잭션의 경우 읽기 (슬레이브) 데이터베이스의 커넥션을 획득해서 사용한다.
데이터베이스
- 데이터베이스에 따라 읽기 전용 트랜잭션의 경우 읽기만 하면 되므로, 내부에서 성능 최적화가 발생한다.

7. 예외와 트랜잭션 커밋, 롤백 - 기본(rollbackFor 속성 사용)

예외가 발생했는데, 내부에서 예외를 처리하지 못하고, 트랜잭션 범위( @Transactional가 적용된 AOP ) 밖으로 예외를 던지면 어떻게 될까?

예외 발생시 스프링 트랜잭션 AOP는 예외의 종류에 따라 트랜잭션을 커밋하거나 롤백한다.
- 언체크 예외인 RuntimeException , Error 와 그 하위 예외가 발생하면 트랜잭션을 롤백한다.
- 체크 예외인 Exception 과 그 하위 예외가 발생하면 트랜잭션을 커밋한다.
- 체크 예외라도 rollbackFor 을 사용하면 롤백한다.

RollbackTest

application.properties

실행하기 전에 다음을 추가하자. 이렇게 하면 트랜잭션이 커밋되었는지 롤백 되었는지 로그로 확인할 수 있다.

logging.level.org.springframework.transaction.interceptor=TRACE
logging.level.org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager=DEBUG
#JPA log
logging.level.org.springframework.orm.jpa.JpaTransactionManager=DEBUG
logging.level.org.hibernate.resource.transaction=DEBUG

RollbackTest 코드

package hello.springtx.exception;
  
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.boot.test.context.TestConfiguration;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.test.context.TestPropertySource;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
  
import static org.assertj.core.api.Assertions.*;
  
@SpringBootTest
public class RollbackTest {
  
    @Autowired
    RollbackService service;
  
    @Test
    void runtimeException(){
        assertThatThrownBy(() -> service.runtimeException())
                .isInstanceOf(RuntimeException.class);
    }
  
    @Test
    void checkedException(){
        assertThatThrownBy(() -> service.checkedException())
                .isInstanceOf(MyException.class);
    }
  
    @Test
    void rollbackFor(){
        assertThatThrownBy(() -> service.rollbackFor())
                .isInstanceOf(MyException.class);
    }
  
    @TestConfiguration
    static class RollbackTestConfig{
  
        @Bean
        RollbackService rollbackService(){
            return new RollbackService();
        }
    }
  
    @Slf4j
     static class RollbackService{
        //런타임 예외 발생 : 롤백
        @Transactional
        public void runtimeException(){
            log.info("call runtimeException");
            throw new RuntimeException();
        }
  
        //체크 에외 발생 : 커밋
        @Transactional
        public void checkedException() throws MyException {
            log.info("call checkedException");
            throw new MyException();
        }
  
        //체크 예외 RollbackFor 지정 : 롤백
        @Transactional(rollbackFor = MyException.class)
        public void rollbackFor() throws MyException {
            log.info("call checkedException");
            throw new MyException();
        }
    }
  
    static class MyException extends Exception {}
}

rollbackFor

이 옵션을 사용하면 기본 정책에 추가로 어떤 예외가 발생할 때 롤백할 지 지정할 수 있다.

@Transactional(rollbackFor = Exception.class)

이렇게 지정하면 체크 예외인 Exception 이 발생해도 커밋 대신 롤백된다. (자식 타입도 롤백된다.)

rollbackFor()

기본 정책과 무관하게 특정 예외를 강제로 롤백하고 싶으면 rollbackFor 를 사용하면 된다. (해당 예외의 자식도 포함된다.)
rollbackFor = MyException.class 을 지정했기 때문에 MyException 이 발생하면 체크 예외이지만 트랜잭션이 롤백된다

실행 결과 test3 은 체크 예외임에도 롤백됨을 알 수 있다.

Getting transaction for [...RollbackService.rollbackFor]
call rollbackFor
Completing transaction for [...RollbackService.rollbackFor] after exception:
MyException
Initiating transaction rollback
Rolling back JPA transaction on EntityManager

8. 예외와 트랜잭션 커밋, 롤백 - 활용

스프링은 왜 체크 예외는 커밋하고, 언체크(런타임) 예외는 롤백할까? 스프링 기본적으로 체크 예외는 비즈니스 의미가 있을 때 사용하고, 런타임(언체크) 예외는 복구 불가능한 예외로 가정한다
- 체크 예외: 비즈니스 의미가 있을 때 사용
- 언체크 예외: 복구 불가능한 예외
그런데 비즈니스 의미가 있는 비즈니스 예외라는 것이 무슨 뜻일까?

비즈니스 요구사항

주문을 하는데 상황에 따라 다음과 같이 조치한다.

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

이때 결제 잔고가 부족하면 NotEnoughMoneyException 이라는 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. 그리고 비즈니스 예외는 매우 중요하고, 반드시 처리해야 하는 경우가 많으므로 체크 예외를 고려할 수 있다

활용 예제

NotEnoughMoneyException

package hello.springtx.order;
  
public class NotEnoughMoneyException extends Exception{
  
    public NotEnoughMoneyException(String message) {
        super(message);
    }
}

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

Order

package hello.springtx.order;
  
import jakarta.persistence.Entity;
import jakarta.persistence.GeneratedValue;
import jakarta.persistence.Id;
import jakarta.persistence.Table;
import lombok.Getter;
import lombok.Setter;
  
@Entity
@Table(name="orders")
@Getter
@Setter
public class Order {
  
    @Id
    @GeneratedValue
    private Long id;
  
    private String username; //정상, 예외, 잔고 부족
    private String payStatus; //대기, 완료
}

주의! @Table(name = “orders”) 라고 했는데, 테이블 이름을 지정하지 않으면 테이블 이름이 클래스 이름인 order 가 된다. order 는 데이터베이스 예약어( order by )여서 사용할 수 없다. 그래서 orders 라는 테이블 이름을 따로 지정해주었다.

OrderRepository

스프링 데이터 JPA를 사용한다.

package hello.springtx.order;
  
import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository;
  
public interface OrderRepository extends JpaRepository<Order, Long> {}

OrderService

package hello.springtx.order;
  
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
  
@Slf4j
@Service
@RequiredArgsConstructor
public class OrderService {
  
    private final OrderRepository orderRepository;
  
    //JPA 는 트랙잭션 커밋 시점에 Order 데이터를 DB 에 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("잔고 부족")) {
            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");
    }
}

여러 상황을 만들기 위해서 사용자 이름( username )에 따라서 처리 프로세스를 다르게 했다.
- 기본 : payStatus 를 완료 상태로 처리하고 정상 처리된다.
- 예외 : RuntimeException(“시스템 예외”) 런타임 예외가 발생한다. (시스템 에러)
- 잔고부족 : payStatus 를 대기 상태로 처리한다.
  - NotEnoughMoneyException(“잔고가 부족합니다”) 체크 예외가 발생한다.
  - 잔고 부족은 payStatus 를 대기 상태로 두고, 체크 예외가 발생하지만, order 데이터는 커밋되기를 기대한다.
    - 그래야 잔고를 채웠을 때 주문정보로 주문을 진행할 수 있다.

OrderServiceTest

실행 전logging.level.org.hibernate.SQL=DEBUG 추가 : JPA(하이버네이트)가 실행하는 SQL을 로그로 확인할 수 있다.
주석 참

package hello.springtx.order;
  
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.stereotype.Service;
  
import java.util.Optional;
  
import static org.assertj.core.api.Assertions.*;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;
  
@Slf4j
@SpringBootTest
class OrderServiceTest {
  
    @Autowired
    OrderService orderService;
    @Autowired
    OrderRepository orderRepository;
  
    //사용자 이름을 정상 으로 설정했다. 모든 프로세스가 정상 수행된다.
    @Test
    void complete() throws NotEnoughMoneyException {
        Order order = new Order();
        order.setUsername("정상");
  
        orderService.order(order);
  
        Order findOrder = orderRepository.findById(order.getId()).get();
        //다음을 통해서 데이터가 완료 상태로 저장 되었는지 검증한다.
        assertThat(findOrder.getPayStatus()).isEqualTo("완료");
    }
  
    //사용자 이름을 예외 로 설정했다. RuntimeException("시스템 예외") 이 발생한다.
    //런타임 예외로 롤백이 수행되었기 때문에 Order 데이터가 비어 있는 것을 확인할 수 있다.
    @Test
    void runtimeException() throws NotEnoughMoneyException {
        Order order = new Order();
        order.setUsername("예외");
  
        assertThatThrownBy(() -> orderService.order(order))
                .isInstanceOf(RuntimeException.class);
  
        Optional<Order> orderOptional = orderRepository.findById(order.getId());
        assertThat(orderOptional.isEmpty()).isTrue();
    }
  
    //사용자 이름을 잔고부족 으로 설정했다.NotEnoughMoneyException("잔고가 부족합니다") 이 발생한다.
    //체크 예외로 커밋이 수행되었기 때문에 Order 데이터가 저장된다.
    @Test
    void bizException(){
        Order order = new Order();
        order.setUsername("잔고 부족");
  
        try {
            orderService.order(order);
        } catch (NotEnoughMoneyException e) {
            log.info("고객에게 잔고 부족을 알리고 별도의 계좌로 입금토록 안내");
        }
  
        Order findOrder = orderRepository.findById(order.getId()).get();
        //다음을 통해서 데이터가 대기 상태로 잘 저장 되었는지 검증한다.
        assertThat(findOrder.getPayStatus()).isEqualTo("대기");
    }
}

NotEnoughMoneyException 은 시스템에 문제가 발생한 것이 아니라, 비즈니스 문제 상황을 예외를 통해 알려준다. 마치 예외가 리턴 값 처럼 사용된다. 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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0. 프로젝트 생성, 설정

1. 트랜잭션 적용 확인

TxApplyBasicTest

proxyCheck() - 실행

스프링 컨테이너에 트랜잭션 프록시 등록

트랜잭션 프록시 동작 방식

txTest() 실행

basicService.tx() 호출

basicService.nonTx() 호출

TransactionSynchronizationManager.isActualTransactionActive()

2. 트랜잭션 적용 위치

TxLevelTest

클래스에 적용하면 메서드는 자동 적용

실행 결과

인터페이스에 @Transactional 적용

3. 트랜잭션 AOP 주의 사항 - 프록시 내부 호출1

InternalCallV1Test

CallService

externalCall() 실행

실행 로그

프록시와 내부 호출

문제 원인

프록시 방식의 AOP 한계

4. 트랜잭션 AOP 주의 사항 - 프록시 내부 호출2

InternalCallV2Test

public 메서드만 트랜잭션 적용

이유

5. 트랜잭션 AOP 주의 사항 - 초기화 시점

InitTxTest

@PostConstruct + @Transactional

@EventListener(ApplicationReadyEvent.class) + @Transactional

로그

6. 트랜잭션 옵션 소개

@Transactional - 코드, 설명 순서에 따라 약간 수정

value, transactionManager

rollbackFor

noRollbackFor

propagation

isolation

timeout

label

readOnly

readOnly 옵션은 크게 3곳에서 적용

7. 예외와 트랜잭션 커밋, 롤백 - 기본(rollbackFor 속성 사용)

RollbackTest

application.properties

RollbackTest 코드

rollbackFor

rollbackFor()

8. 예외와 트랜잭션 커밋, 롤백 - 활용

비즈니스 요구사항

활용 예제

NotEnoughMoneyException

Order

OrderRepository

OrderService

OrderServiceTest

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참고

[Spring Batch] SpringBatch 필요한 Reader 만들기

[EKS] EKS 에서 DNS resolve 에러

[Kafka] 카프카 스트림즈로 집계하기

[Kafka] 도커에서 카프카 접근하기