Overview
토비의 스프링을 보고 정리한 내용이다. 서비스 추상화에 대해서 포스팅 하고자 한다.
문제가 있을 시, lshn1007@hanyant.ac.kr 로 메일 바랍니다.
트랜잭션
- 트랜잭션은 더이상 나눌 수 없는 단위 작업을 말한다. (ex. 계좌 이체)
- 중간에 SQL 작업이 실패한 경우, 아예 작업이 시작되지 않은 것처럼 초기 상태로 돌려놓는 것을 트랜잭션 롤백이라 한다.
- 모든 작업이 성공적으로 완료되었다면 DB에 알려줘서 작업이 완료되었다고 확정시키는 것을 트랜잭션 커밋이라 한다.
JDBC 트랜잭션의 경계 설정
- 모든 트랜잭션은 시작하는 지점과 끝나는 지점이 있다. 트랜잭션이 시작되고 끝나는 위치를 트랜잭션의 경계라고 부른다.
- 트랜잭션이 존재하는 범위. 즉, 트랜잭션이 시작하는 곳과 끝나는 곳을 지정하는 것을 트랜잭션의 경계 설정(transaction demarcation)이라고 한다.
- 아래는 트랜잭션을 사용한 JDBC 코드이다.
Connection c = dataSource.getConnection();
c.setAutoCommit(false); // 트랜잭션 시작
try {
PreparedStatement ps1 = c.preparedStatement("update users ... ");
ps1.executeUpdate();
PreparedStatement ps2 = c.preparedStatement("delete users ... ");
ps2.executeUpdate();
c.commit(); // 트랜잭션 커밋
} catch (Exception e) {
c.rollback(); // 트랜잭션 롤백
}
c.close();- JDBC의 트랜잭션은 하나의
Connection을 가져와 사용하고 닫는 사이에서 일어난다. 트랜잭션의 시작과 종료는Connection오브젝트를 통해 이뤄지기 때문이다. - JDBC에서 트랜잭션을 시작하려면 자동 커밋 옵션을 false로 만들어주면 된다. JDBC의 기본 설정은 DB 작업을 수행한 직후에 자동으로 커밋이 되도록 되어 있다. 작업마다 커밋해서 트랜잭션을 끝내버리므로 여러 개의 DB 작업을 모아서 트랜잭션을 만드는 기능이 꺼져 있는 것이다. JDBC에서는 이 기능을 false로 설정해주면 새로운 트랜잭션이 시작되게 만들 수 있다. 이렇게 트랜잭션이 한 번 시작되면
commit()또는rollback()메소드가 호출될 때까지의 작업이 하나의 트랜잭션으로 묶인다. - 이렇게
setAutoCommit(false)로 트랜잭션의 시작을 선언하고commit()또는rollback()으로 트랜잭션을 종료하는 작업을트랜잭션의 경계 설정이라고 한다. - 이렇게 하나의 DB 커넥션 안에서 만들어지는 트랜잭션을
로컬 트랜잭션이라고도 한다.
스프링의 트랜잭션 동기화
- 트랜잭션을 시작하기 위해 생성한 Connection 오브젝트를 트랜잭션 동기화 저장소에 보관해두고, 이후에 호출되는 DAO의 메소드에서는 저장되어있는 Connection을 사용함으로써 여러 SQL 작업이 한 트랜잭션에서 수행되도록 하는 것이 가능하다.
- 트랜잭션 동기화 저장소는 작업 스레드마다 독립적으로 Connection 오브젝트를 저장하고 관리하기 때문에 다중 사용자를 처리하는 서버의 멀티 스레드 환경에서도 충돌이 날 염려는 없다.
- 스프링에서는 JdbcTemplate과 더불어 트랜잭션 동기화 기능을 지원하는 간단한 유틸리티 메소드를 제공하고 있다. (DataSourceUtils)
public void upgradeLevels() throws Exception {
TransactionSynchronizationManager.initSynchronization();
Connection c = DataSourceUtils.getConnection(dataSource);
c.setAutoCommit(false);
try {
List<User> users = userDao.getAll();
for (User user : users) {
upgrade(level);
}
c.commit();
} catch (Exception e) {
c.rollback();
throw e;
} finally {
DataSourceUtils.releaseConnection(c, dataSource);
TransactionSynchronizationManager.unbindResource(this.dataSource);
TransactionSynchronizationManager.clearSynchronization();
}
}- 스프링이 제공하는 트랜잭션 동기화 관리 클래스는
TransactionSynchronizationManager이다. 이 클래스를 이용해 먼저 트랜잭션 동기화 작업을 초기화하도록 요청한다. - 스프링에서 제공하는
DataSourceUtils의getConnection()메소드를 사용하면 DB 커넥션을 생성하고, 이 Connection 오브젝트를 트랜잭션 동기화에 사용하도록 저장소에 바인딩해준다. - 트랜잭션 동기화가 되어 있는 채로 DAO의 메소드를 사용하면 JdbcTemplate의 작업에서 동기화된 DB 커넥션을 사용하게 된다. 만약, 동기화된 커넥션이 없는 경우에는 직접 DB 커넥션을 생성하고 트랜잭션을 시작해서 JDBC 작업을 진행한다.
글로벌 트랜잭션
- 한 개 이상의 DB(Multiple DB) 작업을 하나의 트랜잭션으로 만드는건 JDBC의 Connection을 이용한 트랜잭션 방식인 로컬 트랜잭션으로는 불가능하다. 왜냐하면 로컬 트랜잭션은 하나의 DB Connection에 종속되기 때문이다. 따라서 각 DB와 독립적으로 만들어지는 Connection을 통해서가 아니라 별도의 트랜잭션 관리자를 통해 트랜잭션을 관리하는 글로벌 트랜잭션 방식을 사용해야 한다.
- 자바는 JDBC 외에 글로벌 트랜잭션을 지원하기 위한 API인
JTA(Java Transaction API)를 제공하고 있다.
애플리케이션에서는 기존의 방법대로 DB는 JDBC를 사용해서 필요한 작업을 수행하고, 트랜잭션은 JDBC를 사용해서 직접 제어하지 않고 JTA를 통해 TransactionManager가 관리하도록 위임한다. - JTA를 이용한 트랜잭션 처리 코드의 전형적인 구조는 아래와 같다.
InitialContext ctx = new InitialContext();
// JNDI를 이용해 서버의 UserTransaction Object를 가져온다.
UserTransaction tx = (UserTransaction) ctx.lookup(USER_TX_JNDI_NAME);
tx.begin();
// JNDI로 가져온 DataSource를 사용해야 한다.
Connection c = dataSource.getConnection();
try {
/**
* Data access 코드
*/
tx.commit();
} catch (Exception e) {
tx.rollback();
throw e;
} finally {
c.close();
}외울 필요는 없고 방법이 존재한다는 것만 기억하자
스프링의 트랜잭션 서비스 추상화
- 스프링은 트랜잭션 기술의 공통점을 담은 트랜잭션 추상화 기술을 제공하고 있다. 이를 이용하면 애플리케이션에서 직접 각 기술의 트랜잭션 API를 이용하지 않고도, 일관된 방식으로 트랜잭션을 제어하는 트랜잭션 경계설정 작업이 가능해진다.
- 스프링이 제공하는 트랜잭션 경계설정을 위한 추상 인터페이스는
PlatformTransactionManager이다. JDBC의 로컬 트랜잭션을 이용한다면 이 인터페이스를 구현한DataSourceTransactionManager를 사용하면 된다.
단일 책임 원칙(Single Responsibility Principle)
- 기술과 서비스에 대한 추상화 기법을 이용하면 특정 기술환경에 종속되지 않는 코드를 만들 수 있다.
- 객체지향 설계의 원칙 중 하나로 하나의 모듈은 한 가지 책임을 가져야 한다는 뜻이다.
- 단일 책임 원칙을 지킨 코드는 변경의 사유가 오로지 하나일 수밖에 없다. 한 코드에서는 한 가지 책임만 가지기 때문이다. 따라서, 단일 책임 원칙을 지키는 코드를 작성하면 어떤 변경이 필요할 때 수정 대상이 명확해진다는 장점이 있다.
- 인터페이스를 도입해 나름의 추상화를 했더라도 적지 않은 코드 사이의 결합이 남아 있을 수 있는데, 스프링의 DI를 이용하면 완벽하게 독립적인 계층 구조를 유지할 수 있다.
메일 서비스 추상화
- 메일 발송은 매우 부하가 큰 작업이므로 간단히 테스트 코드를 돌리더라도 메일이 발송된다면 메일 서버에 상당한 부하를 줄 수 있다. 따라서 운영 중인 메일 서버에 부하를 주지 않으면서 테스트는 빠르게 수행하고 싶다면 JavaMail API와 동일한 메소드를 가지는 테스트용 JavaMail 클래스를 만들어 테스트 환경에서는 테스트용 JavaMail API를 사용하도록 만들어주면 된다. (JavaMail API는 충분히 테스트된 시스템이므로 요청만 들어가면 메일은 잘 발송되고 있다고 가정)
- 하지만 JavaMail의 핵심 API는 인터페이스로 만들어진 게 없어 구현을 바꿀 수 있는게 없다. 또한 생성자는 private으로 선언되어 있어 직접 생성이 불가능하고, 연관된 클래스들은 상속이 불가능한 final 클래스로 구성되어 있다. 따라서, JavaMail API를 직접 확장해 테스트 객체로 활용하는 방안을 적용하는 것은 사실상 어렵다.
- 스프링에서는 이런 문제(JavaMail을 사용해 만든 코드는 테스트하기 어렵다는 문제)를 해결하기 위해 JavaMail에 대한 추상화 기능을 제공하고 있다. 아래 코드는 스프링이 제공하는 메일 서비스 추상화의 핵심 인터페이스다. (MailSender)
package org.springframework.mail;
...
public interface MailSender {
void send(SimpleMailMessage simpleMessage) throws MailException;
void send(SimpleMailMessage[] simpleMessages) throws MailException;
}
- 이 인터페이스는
SimpleMailMessage라는 인터페이스를 구현한 클래스에 담긴 메일 메시지를 전송하는 메소드로 구성되어 있다.- 이를 구체화한
JavaMailSenderImpl를 구현해서 사용하면 된다.
private void sendUpgradeEmail(User user) {
JavaMailSenderImpl mailSender = new JavaMailSenderImpl();
mailSender.setHost("mail.server.com");
SimpleMailMessage message = new SimpleMailMessage();
message.setTo(user.getEmail());
message.setFrom("kswoeqwelas@naver.com");
message.setSubject("Upgrade 안내");
message.setText("사용자님의 등급이 " + user.getLevel() + "로 업그레이드 되었습니다.");
mailSender.send(message);
}테스트와 서비스 추상화
- 일반적으로 서비스 추상화라고 하면 기능은 유사하나. 사용 방법이 다른 로우레벨의 다양한 기술들에 대해 추상화된 인터페이스를 이용해 일관성 있는 접근 방법을 제공해주는 것을 말한다.
- 서비스 추상화를 수행하면 로우 레벨의 기술이 바뀌어도 비즈니스 로직은 수정할 필요가 없어진다.
- 또한 테스트 시에는 추상화된 인터페이스를 이용해 테스트용 구현체를 만들어두고, 테스트 코드에서 테스트용 구현체를 사용해 테스트하면 되기 때문에 실제 환경에서 테스트하는 것보다 테스트 수행 속도를 빠르게 만들 수 있고, 다른 계층에 영향 받지 않는 독립적인 단위 테스트를 가능하게 만들 수 있다.
- 서비스 추상화는 원활한 테스트만을 위해서도 충분히 가치가 있다. 기술이나 환경이 바뀔 가능성이 있음에도 확장이 불가능하게 설계해놓은 API를 사용해야 하는 경우라면 추상화 계층의 도입을 적극 고려해볼 필요가 있으며 외부의 리소스와 연동하는 대부분의 작업은 추상화의 대상이 될 수 있다.
테스트 대역(Test double)
- 테스트 시에는 DB 커넥션 풀이나 메일 서버와 같이 테스트할 대상이 의존하고 있는 오브젝트(=협력 오브젝트)나 환경을 최대한 간단한 것으로 변경하는 것이 좋다. 테스트에서는 개발자가 작성한 비즈니스 로직이 어떻게 동작하는지가 의미있는 것이지, 의존하는 오브젝트가 어떤 식으로 동작하는지는 중요하지 않기 때문이다.
- 따라서, 간단한 오브젝트의 코드를 테스트하는 데 너무 거창한 작업이 뒤따를 수 있으므로 테스트 환경은 최대한 간편하게 만들어주는 것이 좋다. 스프링의 DI를 이용하면 테스트 대상이 의존하고 있는 오브젝트를 테스트 시에만 사용되는 오브젝트로 손쉽게 바꿔치기 할 수 있으므로 유용하게 사용할 수 있다.
- 테스트 대상이 사용하는 의존 오브젝트를 대체할 수 있도록 만든 오브젝트를 통틀어 테스트 대역(test double)이라고 한다. 테스트 대역은 테스트 대상 오브젝트가 원활하게 동작할 수 있도록 도우면서 테스트를 위해 간접적인 정보를 제공해주기도 한다.
테스트 대역의 종류
- 테스트 스텁(Test Stub)
테스트 동안에 실제로 동작하는 것처럼 보이게 만들어 놓은 더미 객체로 아무런 기능을 수행하지 않는다.
- 목 오브젝트(Mock Object)
- 행위를 검증하기 위해 사용되는 객체로 테스트 대상 오브젝트의 메소드가 돌려주는 결과뿐 아니라 테스트 오브젝트가 간접적으로 의존 오브젝트에 넘기는 값과 그 행위 자체에 대해서도 검증하고 싶다면, assertThat() 만으로는 검증이 불가능하다. 이런 경우에는 테스트 대상 오브젝트와 의존 오브젝트 사이에서 일어나는 일을 검증할 수 있도록 특별히 설계된 목 오브젝트(mock object)를 사용해야 한다.
- 목 오브젝트는 테스트 오브젝트와 자신의 사이에서 일어나는 커뮤니케이션 내용을 저장해뒀다가 테스트 결과를 검증하는 데 활용할 수 있다.
목 오브젝트를 이용한 테스트
static class MockMailSender implements MailSender {
private List<String> requests = new ArrayList<>();
public List<String> getRequests() {
return requests;
}
// UserService로부터 전송 요청을 받은 메일 주소를 저장해두고 이를 읽을 수 있게 한다.
public void send(SimpleMailMessage mailMessage) throws MailException {
requests.add(mailMessage.getTo()[0]);
}
public void send(SimpleMailMessage[] mailMessages) throws MailException {
}
}위 MockMailSender 클래스를 활용한 테스트 케이스이다.
@Test
void upgradeLevels() throws Exception {
userDao.deleteAll();
for (User user : users) userDao.add(user);
// 메일 발송 결과를 테스트할 수 있도록 목 오브젝트를 만들어 UserService에 주입해준다.
MockMailSender mockMailSender = new MockMailSender();
userService.setMailSender(mockMailSender);
userService.upgradeLevels();
this.checkLevelUpgraded(users.get(0), false);
this.checkLevelUpgraded(users.get(1), true);
this.checkLevelUpgraded(users.get(2), false);
this.checkLevelUpgraded(users.get(3), true);
this.checkLevelUpgraded(users.get(4), false);
// 목 오브젝트에 저장된 메일 수신자 목록을 가져와 업그레이드 대상과 일치하는지 확인한다.
List<String> request = mockMailSender.getRequests();
assertEquals(2, request.size());
assertEquals(users.get(1).getEmail(), request.get(0));
assertEquals(users.get(3).getEmail(), request.get(1));
}
Mechanical & Computer Science