🔄 낙관적 락(Optimistic Locking): 성능과 데이터 무결성을 모두 잡다! 🚀

오늘의 이야기

앞서 데드락 관련 블로그 글을 작성하는 과정에서 낙관적 락(Optimistic Locking)이라는 개념도 같이 정리해보면 좋을것 같아 작성해보았습니다.낙관적 락은 성능을 최적화하면서도 데이터 무결성을 유지하는 데 탁월한 도구인데요. 이번 글에서는 낙관적 락의 개념, 활용 사례, 그리고 실제 구현 방법까지 정리해보겠습니다.

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낙관적 락이란? 🤔

낙관적 락은 동시성 제어를 위한 메커니즘 중 하나로, 데이터를 갱신하는 동안 충돌이 드물다고 가정하고 설계된 방식입니다. 이는 데이터를 읽고 난 후 갱신 시점에 충돌 여부를 검사하며, 충돌이 발생하면 변경을 거부하거나 재시도합니다.

낙관적 락의 핵심 원리

• 데이터를 읽을 때는 별도의 락을 걸지 않습니다.
• 데이터를 업데이트할 때, 버전(Version) 정보나 타임스탬프(Timestamp)를 이용해 데이터의 변경 여부를 확인합니다.
• 만약 데이터가 다른 트랜잭션에 의해 변경된 경우, 갱신을 거부하거나 재시도를 수행합니다.

비교: 비관적 락(Pessimistic Locking)은 데이터를 읽을 때 락을 걸어 다른 트랜잭션의 접근을 차단하는 방식입니다.

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낙관적 락이 유용한 경우 📈

낙관적 락은 읽기 작업이 많고 쓰기 작업이 상대적으로 적은 환경에서 효과적입니다. 예를 들어:

• SNS 애플리케이션: 사용자 피드를 읽는 요청이 많고, 업데이트는 적음.
• 전자 상거래 플랫폼: 제품 정보를 조회하는 빈도가 높은 반면, 재고 업데이트는 드뭅니다.
• 예약 시스템: 대부분의 사용자가 조회 작업을 수행하며, 실제 예약은 상대적으로 적음.

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낙관적 락 구현 방법 🛠️

1. 데이터 모델 설계

낙관적 락을 구현하려면 테이블에 버전(Version) 필드나 타임스탬프 필드를 추가해야 합니다.

CREATE TABLE products (
    id BIGINT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(255),
    stock INT,
    version INT
);

2. 업데이트 쿼리 작성

업데이트 시 현재 버전을 기준으로 조건을 걸어 충돌 여부를 확인합니다.

UPDATE products
SET stock = stock - 1,
    version = version + 1
WHERE id = 1 AND version = 5;

• 이 쿼리는 id가 1인 상품의 버전이 5일 때만 업데이트를 수행합니다.
• 조건이 만족되지 않으면 업데이트 실패로 처리됩니다.

3. Java 구현 예제

Spring Data JPA와 함께 낙관적 락을 적용하는 방법입니다.

엔티티 클래스 설정

import jakarta.persistence.*;

@Entity
public class Product {

    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;

    private String name;
    private Integer stock;

    @Version
    private Integer version;

    // Getter와 Setter 생략
}

서비스 레이어 구현

@Service
public class ProductService {

    @Autowired
    private ProductRepository productRepository;

    @Transactional
    public void updateStock(Long productId, int quantity) {
        Product product = productRepository.findById(productId)
            .orElseThrow(() -> new RuntimeException("Product not found"));

        if (product.getStock() < quantity) {
            throw new RuntimeException("Not enough stock");
        }

        product.setStock(product.getStock() - quantity);
        productRepository.save(product);
    }
}

@Version 애너테이션을 사용하면 JPA가 자동으로 버전을 관리하며 충돌 여부를 확인합니다.

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낙관적 락의 장단점 ⚖️

장점

• 높은 성능: 읽기 작업에 락을 걸지 않기 때문에 비관적 락보다 성능이 뛰어남.
• 간단한 구현: 버전 필드만 추가하면 쉽게 적용 가능.
• 데드락 방지: 락을 사용하지 않으므로 데드락이 발생하지 않음.

단점

• 충돌 처리 필요: 쓰기 작업이 많거나 충돌이 빈번한 환경에서는 실패율이 높아질 수 있음.
• 재시도 비용: 충돌이 발생하면 갱신을 재시도해야 하므로 추가 비용이 발생할 수 있음.

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낙관적 락 vs 비관적 락 🥊

	낙관적 락	비관적 락
락 방식	버전 필드로 충돌 감지	데이터 읽을 때 락 설정
성능	읽기 작업이 많은 경우 유리	쓰기 작업이 많은 경우 유리
데드락	발생하지 않음	발생 가능
충돌 처리	충돌 시 갱신 실패 처리 필요	충돌 가능성이 적음

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마치며 🌟

낙관적 락은 데이터베이스 동시성 제어에서 매우 유용한 도구로, 성능과 데이터 무결성의 균형을 유지할 수 있습니다. 특히 읽기 작업이 많은 환경에서 효과적이며, 구현이 간단하다는 장점이 있습니다. 하지만 쓰기 작업이 많거나 충돌이 빈번한 환경에서는 비관적 락과 비교하여 신중히 선택해야 합니다.

여러분도 프로젝트에 낙관적 락을 도입해 효율적이고 안정적인 동시성 관리를 경험해보세요! 🚀