스프링 DB 2편 - 데이터 접근 활용 기술 (14) - 데이터 접근 기술 - 스프링 트랜잭션 전파 - 기본 1

7 분 소요

인프런 스프링 DB 2편 - 데이터 접근 활용 기술편을 학습하고 정리한 내용 입니다.

스프링 트랜잭션 전파 1 - 커밋, 롤백

트랜잭션이 둘 이상 있을 때 어떻게 동작하는지 자세히 알아보고, 스프링이 제공하는 트랜잭션 전파(propagation)라는 개념도 알아보자.

간단한 예제 코드로 스프링 트랜잭션을 실행해보자.

BasicTxTest

@Slf4j  
@SpringBootTest  
public class BasicTxTest {  
  
    @Autowired  
    PlatformTransactionManager txManager;  
  
    @TestConfiguration  
    static class Config {  
        @Bean  
        public PlatformTransactionManager transactionManager(DataSource dataSource) {  
            return new DataSourceTransactionManager(dataSource);  
        }    }  
  
    @Test  
    void commit() {  
        log.info("트랜잭션 시작");  
        TransactionStatus status = txManager.getTransaction(new DefaultTransactionDefinition());  
  
        log.info("트랜잭션 커밋 시작");  
        txManager.commit(status);  
        log.info("트랜잭션 커밋 완료");  
    }  
  
    @Test  
    void rollback() {  
        log.info("트랜잭션 시작");  
        TransactionStatus status = txManager.getTransaction(new DefaultTransactionDefinition());  
  
        log.info("트랜잭션 롤백 시작");  
        txManager.rollback(status);  
        log.info("트랜잭션 롤백 완료");  
    }  
}

DataSourceTransactionManager를 스프링 빈으로 등록했다.
이후 트랜잭션 매니저인 PlatformTransactionManager를 주입 받으면 방금 등록한 DataSourceTransactionManager가 주입된다.

commit()

txManager.getTransaction(new DefaultTransactionAttribute())

트랜잭션 매니저를 통해 트랜잭션을 시작(획득)한다.

txManager.commit(status)

트랜잭션을 커밋한다.

rollback()

txManager.rollback(status)

트랜잭션을 롤백한다.

트랜잭션 > 커넥션 > 롤백 > 커넥션 반납

이런 순으로 롤백이 진행됐다.

별로 어렵지 않은 평범한 내용이다.

스프링 트랜잭션 전파 2 - 트랜잭션 두 번 사용

이번에는 트랜잭션이 각각 따로 사용되는 경우를 확인해보자.

이 예제는 트랜잭션1이 완전히 끝나고 나서 트랜잭션2를 수행한다.

double_commit() - BasicTxTest 추가

@Test  
void double_commit() {  
    log.info("트랜잭션1 시작");  
    TransactionStatus tx1 = txManager.getTransaction(new DefaultTransactionDefinition());  
    log.info("트랜잭션1 커밋");  
    txManager.commit(tx1);  
  
    log.info("트랜잭션2 시작");  
    TransactionStatus tx2 = txManager.getTransaction(new DefaultTransactionDefinition());  
    log.info("트랜잭션2 커밋");  
    txManager.commit(tx2);  
}

트랜잭션1

트랜잭션1을 시작하고, 커넥션 풀에서 conn0 커넥션을 획득했다.
트랜잭션1을 커밋하고, 커넥션 풀에서 conn0 커넥션을 반납했다.

트랜잭션2

트랜잭션2을 시작하고, 커넥션 풀에서 conn0커넥션을 획득했다.
트랜잭션2을 커밋하고, 커넥션 풀에 conn0 커넥션을 반납했다.

로그를 보면 트랜잭션1과 트랜잭션2가 같은 conn0커넥션을 사용 중이다. 이것은 중간에 커넥션 풀 때문에 그런 것이다.

트랜잭션1은 conn0 커넥션을 모두 사용하고 커넥션 풀에 반납까지 완료했다.

이후에 트랜잭션2가 conn0를 커넥션 풀에서 획득한 것이다.

따라서 둘은 완전히 다른 커넥션으로 인지하는 것이 맞다.

커넥션을 히카리가 잡아서 새로운 객체로 감싸서 보내기 때문에 주소 값은 다르다.

트랜잭션이 각각 수행되면서 사용되는 DB 커넥션도 각각 다르다.
이 경우 트랜잭션을 각자 관리하기 때문에 전체 트랜잭션을 묶을 수 없다. 예를 들어서 트랜잭션1이 커밋하고, 트랜잭션2가 롤백하는 경우 트랜잭션1에서 저장한 데이터는 커밋되고, 트랜잭션2에서 저장한 데이터는 롤백된다.

double_commit_rollback()

@Test  
void double_commit_rollback() {  
    log.info("트랜잭션1 시작");  
    TransactionStatus tx1 = txManager.getTransaction(new DefaultTransactionDefinition());  
    log.info("트랜잭션1 커밋");  
    txManager.commit(tx1);  
  
    log.info("트랜잭션2 시작");  
    TransactionStatus tx2 = txManager.getTransaction(new DefaultTransactionDefinition());  
    log.info("트랜잭션2 롤백");  
    txManager.rollback(tx2);  
}

예제에서는 트랜잭션1은 커밋하고, 트랜잭션2는 롤백한다.
전체 트랜잭션을 묶지 않고 각각 관리했기 때문에, 트랜잭션1에서 저장한 데이터는 커밋되고, 트랜잭션2에서 저장한 데이터는 롤백된다.

별 다를게 없다. 어차피 다른 커넥션이다. 잘 이루어진다.

스프링 트랜잭션 전파 3 - 전파 기본

트랜잭션을 각각 사용하는 것이 아니라, 트랜잭션이 이미 진행중인데, 여기에 추가로 트랜잭션을 수행하면 어떻게 될까?

기존 트랜잭션과 별도의 트랜잭션을 진행해야 할까? 아니면 기존 트랜잭션을 그대로 이어 받아서 트랜잭션을 수행해야 할까?

이런 경우 어떻게 동작할지 결정하는 것을 트랜잭션 전파(propagation)라 한다. 참고로 스프링은 다양한 트랜잭션 전파 옵션을 제공한다.

참고 : 이 예제는 REQUIRED를 기준으로 설명한다. 옵션의 자세한 내용은 나중에 추가

외부 트랜잭션이 수행 중이고, 아직 끝나지 않았는데, 내부 트랜잭션이 수행된다.
외부 트랜잭션이라고 이름 붙인 것은 둘 중 상대적으로 밖에 있기 때문에 외부 트랜잭션이라 한다. 처음 시작된 트랜잭션으로 이해하면 된다.
내부 트랜잭션은 외부에 트랜잭션이 수행되고 있는 도중에 호출되기 때문에 마치 내부에 있는 것 처럼 보여서 내부 트랜잭션이라 한다.

스프링에서 이 경우 외부 트랜잭션과 내부 트랜잭션을 묶어서 하나의 트랜잭션을 만들어준다. 내부 트랜잭션이 외부 트랜잭션에 참여하는 것이다. 이것이 기본 동작이고, 옵션을 통해 다른 동작방식도 선택할 수 있다.

스프링은 이해를 돕기 위해 논리 트랜잭션과 물리 트랜잭션이라는 개념을 나눈다.
논리 트랜잭션들은 하나의 물리 트랜잭션으로 묶인다.
물리 트랜잭션은 우리가 이해하는 실제 데이터베이스에 적용되는 트랜잭션을 뜻한다. 실제 커넥션을 통해 트랜잭션을 시작하고(setAutoCommit(false))하고, 실제 커넥션을 통해 커밋, 롤백하는 단위이다.
논리 트랜잭션은 트랜잭션 매니저를 통해 트랜잭션을 사용하는 단위이다.
이러한 논리 트랜잭션 개념은 트랜잭션이 진행되는 중에 내부에 추가로 트랜잭션을 사용하는 경우에 나타난다.

그럼 왜 이렇게 논리 트랜잭션과 물리 트랜잭션을 나누어 설명하는 것일까?

트랜잭션이 사용중일 때 또 다른 트랜잭션이 내부에 사용되면 여러가지 복잡한 상황이 발생한다. 이때 논리 트랜잭션 개념을 도입하면 다음과 같은 단순한 원칙을 만들 수 있다.

원칙

모든 논리 트랜잭션이 커밋되어야 물리 트랜잭션이 커밋된다.
하나의 논리 트랜잭션이라도 롤백되면 물리 트랜잭션은 롤백된다.

풀어서 설명하면 이렇게 된다.

모든 트랜잭션 매니저를 커밋해야 물리 트랜잭션이 커밋된다. 하나의 트랜잭션 매니저라도 롤백하면 물리 트랜잭션은 롤백된다.

모든 논리 트랜잭션이 커밋 되었으므로 물리 트랜잭션도 커밋된다.

외부 논리 트랜잭션이 롤백 되었으므로 물리 트랜잭션은 롤백된다.

내부 논리 트랜잭션이 롤백 되었으므로 물리 트랜잭션은 롤백된다.

스프링 트랜잭션 전파 4 - 전파 예제

예제 코드를 통해서 스프링 트랜잭션 전파를 자세히 알아보자.

전체 커밋

inner_commit() - BasicTxTest 추가

@Test  
void inner_commit() {  
    log.info("외부 트랜잭션 시작");  
    TransactionStatus outer = txManager.getTransaction(new DefaultTransactionDefinition());  
    log.info("outer.isNewTransaction() = " + outer.isNewTransaction());  // 처음 수행된 트랜잭션인가?  
  
    log.info("내부 트랜잭션 시작");  
    TransactionStatus inner = txManager.getTransaction(new DefaultTransactionDefinition());  
    log.info("inner.isNewTransaction() = " + inner.isNewTransaction());  
    log.info("내부 트랜잭션 커밋");  
    txManager.commit(inner);  
  
    log.info("외부 트랜잭션 커밋");  
    txManager.commit(outer);  
}

외부 트랜잭션이 수행 중인데, 내부 트랜잭션을 추가로 수행했다.
외부 트랜잭션은 처음 수행된 트랜잭션이다. 이 경우 신규 트랜잭션(isNewTransaction=true)이 된다.
내부 트랜잭션을 시작하는 시점에는 이미 외부 트랜잭션이 진행 중인 상태이다. 이 경우 내부 트랜잭션은 외부 트랜잭션에 참여한다.
- 내부 트랜잭션이 외부 트랜잭션에 참여한다는 뜻은 내부 트랜잭션이 외부 트랜잭션을 그대로 이어 받아서 따른다는 뜻이다.
- 다른 관점으로 보면 외부 트랜잭션의 범위가 내부 트랜잭션까지 넓어진다는 뜻이다.
- 외부에서 시작된 물리적인 트랜잭션의 범위가 내부 트랜잭션까지 넓어진다는 뜻이다.
- 정리하면 외부 트랜잭션과 내부 트랜잭션이 하나의 물리 트랜잭션으로 묶이는 것이다.
내부 트랜잭션은 이미 진행 중인 외부 트랜잭션에 참여한다. 이 경우 신규 트랜잭션이 아니다.
예제에서는 둘 다 성공적으로 커밋했다.

내부 트랜잭션을 시작할 때 Participating in existing transaction 이라는 메시지를 확인할 수 있다. 이 메시지는 내부 트랜잭션이 기존에 존재하는 외부 트랜잭션에 참여한다는 뜻이다.
실행 결과를 보면 외부 트랜잭션을 시작하거나 커밋할 때는 DB 커넥션을 통한 물리 트랜잭션을 시작(manual commit)하고, DB 커넥션을 통해 커밋 하는 것을 확인할 수 있다. 그런데 내부 트랜잭션을 시작하거나 커밋할 때는 DB 커넥션을 통해 커밋하는 로그를 전혀 확인할 수 없다.
정리하면 외부 트랜잭션만 물리 트랜잭션을 시작하고, 커밋한다.
만약 내부 트랜잭션이 실제 물리 트랜잭션을 커밋하면 트랜잭션이 끝나버리기 때문에, 트랜잭션을 처음 시작한 외부 트랜잭션까지 이어갈 수 없다. 따라서 내부 트랜잭션은 DB 커넥션을 통한 물리 트랜잭션을 커밋하면 안된다.
스프링은 이렇게 여러 트랜잭션이 함께 사용되는 경우, 처음 트랜잭션을 시작한 외부 트랜잭션이 실제 물리 트랜잭션을 관리하도록 한다. 이를 통해 트랜잭션 중복 커밋 문제를 해결한다.

요청 흐름 - 외부 트랜잭션

txManager.getTransaction()를 호출해서 외부 트랜잭션을 시작한다.
트랜잭션 매니저는 데이터소스를 통해 커넥션을 생성한다.
생성한 커넥션을 수동 커밋 모드(setAutoCommit(false))로 설정한다. - 물리 트랜잭션 시작
트랜잭션 매니저는 트랜잭션 동기화 매니저에 커넥션을 보관한다.
트랜잭션 매니저는 트랜잭션을 생성한 결과를 TransactionStatus에 담아서 반환하는데, 여기에 신규 트랜잭션의 여부가 담겨 있다. isNewTransaction를 통해 신규 트랜잭션 여부를 확인할 수 있다. 트랜잭션을 처음 시작했으므로 신규 트랜잭션이다.(true)
로직1이 사용되고, 커넥션이 필요한 경우 트랜잭션 동기화 매니저를 통해 트랜잭션이 적용된 커넥션을 획득해서 사용한다.

요청 흐름 - 내부 트랜잭션

txManager.getTransaction()를 호출해서 내부 트랜잭션을 시작한다.
트랜잭션 매니저는 트랜잭션 동기화 매니저를 통해서 기존 트랜잭션이 존재하는지 확인한다.
기존 트랜잭션이 존재하므로 기존 트랜잭션에 참여한다. 기존 트랜잭션에 참여한다는 뜻은 사실 아무것도 하지 않는다는 뜻이다.
- 이미 기존 트랜잭션인 외부 트랜잭션에서 물리 트랜잭션을 시작했다. 그리고 물리 트랜잭션이 시작된 커넥션을 트랜잭션 동기화 매니저에 담아두었다.
- 따라서 이미 물리 트랜잭션이 진행 중이므로 그냥 두면 이후 로직이 기존에 시작된 트랜잭션을 자연스럽게 사용하게 되는 것이다.
- 이후 로직은 자연스럽게 트랜잭션 동기화 매니저에 보관된 기존 커넥션을 사용하게 된다.
트랜잭션 매니저는 트랜잭션을 생성한 결과를 TransactionStatus에 담아서 반환하는데, 여기에서 isNewTransaction를 통해 신규 트랜잭션 여부를 확인할 수 있다. 여기서는 기존 트랜잭션에 참여했기 때문에 신규 트랜잭션이 아니다. (false)
로직2가 사용되고, 커넥션이 필요한 경우 트랜잭션 동기화 매니저를 통해 외부 트랜잭션이 보관한 커넥션을 획득해서 사용한다.

응답 흐름 - 내부 트랜잭션

로직2가 끝나고 트랜잭션 매니저를 통해 내부 트랜잭션을 커밋한다.
트랜잭션 매니저는 커밋 시점에 신규 트랜잭션 여부에 따라 다르게 동작한다. 이 경우 신규 트랜잭션이 아니기 때문에 실제 커밋을 호출하지 않는다. 이 부분이 중요한데, 실제 커넥션에 커밋이나 롤백을 호출하면 물리 트랜잭션이 끝나버린다. 아직 트랜잭션이 끝난 것이 아니기 때문에 실제 커밋을 호출하면 안된다. 물리 트랜잭션은 외부 트랜잭션을 종료할 때 까지 이어져야 한다.

응답 흐름 - 외부 트랜잭션

로직1이 끝나고 트랜잭션 매니저를 통해 외부 트랜잭션을 커밋한다.
트랜잭션 매니저는 커밋 시점에 신규 트랜잭션 여부에 따라 다르게 동작한다. 외부 트랜잭션은 신규 트랜잭션이다. 따라서 DB 커넥션에 실제 커밋을 호출한다.
트랜잭션 매니저에 커밋하는 것이 논리적인 커밋이라면, 실제 커넥션(DB)에 커밋하는 것을 물리 커밋이라 할 수 있다. 실제 데이터베이스에 커밋이 반영되고, 물리 트랜잭션도 끝난다.

핵심 정리

여기서 핵심은 트랜잭션 매니저에 커밋을 호출한다고 해서 항상 실제 커넥션에 물리 커밋이 발생하지는 않는다는 점이다.
신규 트랜잭션인 경우에만 실제 커넥션을 사용해서 물리 커밋과 롤백을 수행한다. 신규 트랜잭션이 아니면 실제 물리 커넥션을 사용하지 않는다.
이렇게 트랜잭션이 내부에서 추가로 사용되면 트랜잭션 매니저에 커밋하는 것이 항상 물리 커밋으로 이어지지 않는다. 그래서 이 경우 논리 트랜잭션과 물리 트랜잭션을 나누게 된다. 또는 외부 트랜잭션과 내부 트랜잭션으로 나누어 설명하기도 한다.
트랜잭션이 내부에서 추가로 사용되면, 트랜잭션 매니저를 통해 논리 트랜잭션을 관리하고, 모든 논리 트랜잭션이 커밋되면 물리 트랜잭션이 커밋된다고 이해하면 된다.

Minseong Kim