Spring Transaction 요약, @Transactional 위치

강정우·2024년 2월 11일
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Spring-boot

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Transaction 간단 복습

PlatformTransactionManager

JDBC 트랜잭션

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);
	}
}

JPA 트랜잭션

public static void main(String[] args) {
	//엔티티 매니저 팩토리 생성
	EntityManagerFactory emf =
			Persistence.createEntityManagerFactory("jpabook");
	EntityManager em = emf.createEntityManager(); //엔티티 매니저 생성
	EntityTransaction tx = em.getTransaction(); //트랜잭션 기능 획득
	try {
		tx.begin(); //트랜잭션 시작
		logic(em); //비즈니스 로직
		tx.commit();//트랜잭션 커밋
	} catch (Exception e) {
		tx.rollback(); //트랜잭션 롤백
	} finally {
		em.close(); //엔티티 매니저 종료
	}
	emf.close(); //엔티티 매니저 팩토리 종료
}

여기서 맹점은 JDBC 기술을 사용하다가 JPA 기술로 변경하게 되면 트랜잭션을 사용하는 코드도 모두 함께 변경해야 한다.
스프링은 이런 문제를 해결하기 위해 트랜잭션 추상화를 제공한다. 트랜잭션을 사용하는 입장에서는 스프링 트랜잭션 추상화를 통해 둘을 동일한 방식으로 사용할 수 있게 되는 것이다.

스프링 PlatformTransactionManager 인터페이스

package org.springframework.transaction;
public interface PlatformTransactionManager extends TransactionManager {
	TransactionStatus getTransaction(@Nullable TransactionDefinition definition) throws TransactionException;
	void commit(TransactionStatus status) throws TransactionException;
	void rollback(TransactionStatus status) throws TransactionException;
}

트랜잭션은 트랜잭션 시작(획득), 커밋, 롤백으로 단순하게 추상화 할 수 있다.

스프링은 트랜잭션을 추상화해서 제공할 뿐만 아니라, 실무에서 주로 사용하는 데이터 접근 기술에 대한 트랜잭션 매니저의 구현체도 제공한다. 우리는 필요한 구현체를 스프링 빈으로 등록하고 주입 받아서 사용하기만 하면 된다.

여기에 더해서 스프링 부트는 어떤 데이터 접근 기술을 사용하는지를 자동으로 인식해서 적절한 트랜잭션 매니저를 선택해서 스프링 빈으로 등록해주기 때문에 트랜잭션 매니저를 선택하고 등록하는 과정도 생략할 수 있다. 예를 들어서 JdbcTemplate , MyBatis 를 사용하면 DataSourceTransactionManager(JdbcTransactionManager) 를 스프링 빈으로 등록하고, JPA를 사용하면 JpaTransactionManager 를 스프링 빈으로 등록해준다.

스프링 트랜잭션 사용 방식

PlatformTransactionManager 를 사용하는 방법은 크게 2가지가 있다.

[주로사용]선언적 트랜잭션 관리(Declarative Transaction Management)

@Transactional 애노테이션 하나만 선언해서 매우 편리하게 트랜잭션을 적용하는 것을 선언적 트랜잭션 관리라 한다.
선언적 트랜잭션 관리는 과거 XML에 설정하기도 했다.
이름 그대로 해당 로직에 트랜잭션을 적용하겠다 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 프로그래밍 방식의 트랜잭션 관리라 한다.
프로그래밍 방식의 트랜잭션 관리를 사용하게 되면, 애플리케이션 코드가 트랜잭션이라는 기술 코드와 강하게 결합된다.

선언적 트랜잭션 관리가 프로그래밍 방식에 비해서 훨씬 간편하고 실용적이기 때문에 실무에서는 대부분 선언적 트랜잭션 관리를 사용한다.

선언적 트랜잭션과 AOP

@Transactional 을 통한 선언적 트랜잭션 관리 방식을 사용하게 되면 기본적으로 프록시 방식의 AOP가 적용된다.

프록시 도입 전

트랜잭션을 처리하기 위한 프록시를 도입하기 전에는 서비스의 로직에서 트랜잭션을 직접 시작했다.

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.

Transaction 응용

우선 아래 테스트 코드를 통하여 간단하게 transactional이 동작하는지, aop 가 동작하는지 확인해보자.

TxBasicTest.java

@Slf4j
@SpringBootTest
public class TxBasicTest {

    @Autowired BasicService basicService;

    @Test
    void proxyCheck() {
        log.info("aop class={}", basicService.getClass());
        // aop 적용 여부 확인
        assertThat(AopUtils.isAopProxy(basicService)).isTrue();
    }

    @Test
    void txTest() {
        basicService.tx();
        basicService.nonTx();
    }

    @TestConfiguration
    static class TxApplyBasicConfig {
        @Bean
        BasicService basicService() {
            return new BasicService();
        }
    }

    @Slf4j
    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);
        }
    }
}

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

스프링 컨테이너에 트랜잭션 프록시 등록

그러니까 위 테스트 코드와 결과가 동작하는 과정을 그림으로 보면 아래와 같다.

  1. @Transactional 애노테이션이 특정 클래스나 메서드에 하나라도 있으면 트랜잭션 AOP는 프록시를 만들어서 스프링 컨테이너에 등록한다.
    그리고 실제 basicService 객체 대신에 프록시인 basicService$$CGLIB 를 스프링 빈에 등록한다.

  2. 그리고 프록시는 내부에 실제 basicService 를 참조하게 된다.
    여기서 핵심은 실제 객체 대신에 프록시가 스프링 컨테이너에 등록되었다는 점이다.

  3. 클라이언트인 txBasicTest 는 스프링 컨테이너에 @Autowired BasicService basicService 로 의존관계 주입을 요청한다.
    이때 스프링 컨테이너에는 실제 객체 대신에 프록시가 스프링 빈으로 등록되어 있기 때문에 프록시를 주입한다.
    참고로 프록시는 BasicService 를 상속해서 만들어지기 때문에 다형성을 활용할 수 있다. 따라서 BasicService 대신에 프록시인 BasicService$$CGLIB 를 주입할 수 있다.

트랜잭션 프록시 동작 방식

4-1. 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.
그리고 실제 basicService.tx() 의 호출이 끝나서 프록시로 제어가(리턴) 돌아오면 프록시는 트랜잭션 로직을 커밋하거나 롤백해서 트랜잭션을 종료한다.

4-2. 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.
따라서 트랜잭션을 시작하지 않고, basicService.nonTx() 를 호출하고 종료한다.

로그 추가

application.properties

logging.level.org.springframework.transaction.interceptor=TRACE 

이 로그를 추가하면 트랜잭션 프록시가 호출하는 트랜잭션의 시작과 종료를 명확하게 로그로 확인할 수 있다.
그러면 위 테스트 결과 사진에서 Getting transaction for [hello.springtx.apply.TxBasicTest$BasicService.tx] 를 확인할 수 있다.
즉, transaction이 get 하고 complete 되었다는 것을 알 수 있다.

트랜잭션 적용 위치에 따른 우선순위

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

@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
    @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);
        }
    }
}

우선순위

트랜잭션을 사용할 때는 다양한 옵션을 사용할 수 있다.
LevelService 의 타입에 @Transactional(readOnly = true) 이 붙어있다.
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.

TransactionSynchronizationManager.isCurrentTransactionReadOnly : 현재 트랜잭션에 적용된 readOnly 옵션의 값을 반환한다.

인터페이스에 @Transactional 적용

인터페이스에도 @Transactional 을 적용할 수 있다. 이 경우 다음 순서로 적용된다. 구체적인 것이 더 높은 우선순위를 가진다고 생각하면 바로 이해가 될 것이다.

  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 구체클래스에 @Transactional 을 사용하자.

참고

스프링은 인터페이스에 @Transactional 을 사용하는 방식을 스프링 5.0에서 많은 부분 개선했다. 과거에는 구체 클래스를 기반으로 프록시를 생성하는 CGLIB 방식을 사용하면 인터페이스에 있는 @Transactional 을 인식하지 못했다. 스프링 5.0 부터는 이 부분을 개선해서 인터페이스에 있는 @Transactional 도 인식한다. 하지만 다른 AOP 방식에서 또 적용되지 않을 수 있으므로 공식 메뉴얼의 가이드대로 가급적 구체 클래스에 @Transactional 을 사용하자.

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