[DCommerce] 4편 - Redis로 재고 동시성 문제 해결하기

왜 동시성 문제가 발생할까?

기존 코드는 이런 흐름이었다:

1. DB에서 재고 조회
2. 재고 확인
3. 재고 차감
4. DB 저장

동시에 2명이 주문하면:

재고: 1개

A: 재고 조회 → 1개 있음
B: 재고 조회 → 1개 있음 (A가 아직 차감 안 함)
A: 재고 차감 → 0개
B: 재고 차감 → -1개 💥 overselling 발생!

재고가 마이너스가 되는 overselling 문제가 발생한다.

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Redis로 해결하는 이유

Redis의 increment 연산은 원자적(Atomic) 으로 처리된다.

동시에 100명이 요청해도 Redis는 순서대로 하나씩 처리
→ 재고가 절대 음수가 되지 않음

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Redis 설정

의존성 추가

implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-redis'

application.yml

spring:
  data:
    redis:
      host: localhost
      port: 6379

RedisConfig

@Configuration
public class RedisConfig {

    @Bean
    public RedisTemplate<String, String> redisTemplate(RedisConnectionFactory connectionFactory) {
        RedisTemplate<String, String> template = new RedisTemplate<>();
        template.setConnectionFactory(connectionFactory);
        template.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        template.setValueSerializer(new StringRedisSerializer());
        return template;
    }
}

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StockService 구현

Redis에 재고를 관리하는 서비스.
키 형식은 stock:{productId} 로 상품별로 관리한다.

@Service
@RequiredArgsConstructor
public class StockService {

    private final RedisTemplate<String, String> redisTemplate;

    private String getStockKey(Long productId) {
        return "stock:" + productId;
    }

    // 재고 초기화 (상품 등록 시 호출)
    public void initStock(Long productId, int quantity) {
        redisTemplate.opsForValue().set(getStockKey(productId), String.valueOf(quantity));
    }

    // 재고 차감 (원자적 연산 핵심!)
    public Long decreaseStock(Long productId, int quantity) {
        return redisTemplate.opsForValue().increment(getStockKey(productId), -quantity);
    }

    // 재고 증가 (차감 실패 시 롤백용)
    public void increaseStock(Long productId, int quantity) {
        redisTemplate.opsForValue().increment(getStockKey(productId), quantity);
    }

    // 재고 조회
    public int getStock(Long productId) {
        String value = redisTemplate.opsForValue().get(getStockKey(productId));
        return value == null ? 0 : Integer.parseInt(value);
    }
}

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상품 등록 시 Redis 재고 초기화

public void createProduct(ProductCreateRequestDTO dto) {
    Product savedProduct = productRepository.save(product);
    stockService.initStock(savedProduct.getId(), savedProduct.getStockQuantity());
}

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주문 시 Redis 재고 차감

@Transactional
public void createOrder(Long memberId, CreateOrderRequestDTO dto) {
    // Redis에서 원자적으로 재고 차감
    Long remainStock = stockService.decreaseStock(
            dto.getProductId(),
            dto.getQuantity()
    );

    // 재고 부족 시 롤백
    if (remainStock < 0) {
        stockService.increaseStock(dto.getProductId(), dto.getQuantity());
        throw new IllegalArgumentException("재고가 부족합니다.");
    }
}

왜 차감 후 체크하나?
Redis increment는 차감 후 결과를 반환한다.
음수가 되면 재고 초과이므로 즉시 롤백하고 예외를 던진다.

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동시성 테스트

재고 7개 상품에 10개 동시 요청:

for i in {1..10}; do
  curl -s -X POST http://localhost:8080/order \
    -H "Authorization: Bearer $TOKEN" \
    -H "Content-Type: application/json" \
    -d '{"productId": 1, "quantity": 1}' &
done
wait

redis-cli GET stock:1

결과

시작 재고: 7개
동시 요청: 10개
결과 재고: 0개 ✅
성공: 7개 / 실패(재고 부족): 3개 ✅

재고가 음수가 되지 않고 정확히 0에서 멈췄다.

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정리 포인트

"Redis의 increment 연산은 싱글스레드 기반의 원자적 연산으로, 동시 요청이 몰려도 순서대로 처리되어 overselling을 방지합니다. 10개 동시 요청 테스트에서 재고 초과분은 정상적으로 차단됨을 확인했습니다."

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오늘 배운 것

• Redis Key-Value 구조와 활용법
• increment 원자적 연산으로 동시성 문제 해결
• overselling 문제와 해결 방법
• 재고 차감 후 음수 체크 + 롤백 패턴
• 동시성 테스트 방법 (curl 병렬 요청)

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