DataSource,Transaction,@Transactional..

DataSource는 커넥션을 획득하는 방법을 추상화 하는 인터페이스

 

사용자는 was나 db접근 툴같은 클라이언트를 사용해서 데이터베이스서버에 접근할 수 있다. 클라이언트는 데이터베이스 서버에 연결을 요청하고 커넥션을 맺게 된다. 이때 데이터베이스 서버는 내부에 세션이라는 것을 만든다. 그리고 앞으로 해당 커넥션을 통한 모든 요청은 이 세션을 통해서 실행하게 된다. 쉽게 이야기해서 개발자가 클라이언트를 통해 sql을 전달하면 현재 커넥션에 연결된 세션이 sql을 실행한다.세션은 트랜잭션을 시작하고, 커밋 또는 롤백을 통해 트랜잭션을 종료한다.

 

자동커밋으로 세팅하면 커밋이나 롤백을 직접 호출하지 않아도 되는 편리함이 있다. 하지만 쿼리를 하나하나 실행할 때마다 자동으로 커밋이 되어버리기 때문에 우리가 원하는 트랜잭션 기능을 제대로 사용할 수 없다. 따라서 commit, rollback을 직접 호출하면서 트랜잭션 기능을 제대로 수행하려면 자동커밋을 끄고 수동커밋을 사용해야 한다. 수동커밋 모드로 설정하는 것을 트랜잭션을 시작한다고 표현할 수 있다.

 

트랜잭션 내에서 실행한 작업들은 마치 하나의 작업인 것처럼 모두 성공하거나 모두 실패해야 한다(원자성). 트랜잭션의 원자성 덕분에 여러 sql명령어를 마치 하나의 작업인 것처럼 처리할 수 있었다. 성공하면 한번에 반영하고, 중간에 실패해도 마치 하나의 작업을 되돌리는 것처럼 간단히 되돌릴 수 있다.

 

트랜잭션은 비즈니스 로직이 있는 서비스 계층에서 시작해야 한다. 비즈니스 로직이 잘못되면 해당 비즈니스 로직으로 인해 문제가 되는 부분을 함께 롤백해야 하기 때문이다. 그런데 트랜잭션을 시작하려면 커넥션이 필요하다. 결국 서비스 계층에서 커넥을 만들고, 트랜잭션 커밋 이후 커넥션을 종료해야 한다. 애플리케이션에서 db트랜잭션을 사용하려면 트랜잭션을 사용하는 동안 같은 커넥션을 유지해야 한다. 그래야 같은 세션을 사용할 수 있다.

 

애플리케이션 구조는 다양하지만, 가장 단순하면서 많이 사용하는 방법은 역할에 따라 3가지 계층으로 나누는 것이다.

프리젠테이션 계층 - 서비스 계층 - 데이터 접근 계층 - DB서버

이중 가장 중요한 곳은 핵심 비즈니스 로직이 들어있는 서비스 계층이다. 시간이 흘러 UI와 관련된 부분이 변하고, 데이터 저장 기술을 다른 기술로 변경해도(jdbc->JPA),비즈니스 로직은 최대한 변경없이 유지되어야 한다. 이렇게 하려면 서비스 계층을 특정 기술에 종속적이지 않게 개발해야 한다. 이렇게 하려면 서비스 계층을 특정 기술에 종속적이지 않게 개발해야 한다. 이렇게 계층을 나눈 이유도 서비스 계층을 최대한 순수하게 유지하기 위한 목적이 크다.

 

구현기술에 따른 트랜잭션 사용법

- 트랜잭션은 원자적 단위의 비즈니스 로직을 처리하기 위해 사용한다.

- 구현 기술마다 트랜잭션을 사용하는 방법이 다르다.

    JDBC: con.setAutoCommit(false)

    JPA: transaction.begin();

 

서비스 계층에서 구현기술에 의존하게 되면 기술을 바꿀때 기존 코드를 싹 갈아야하므로 유지보수가 어렵다. 이 문제를 해결하려면 트랜잭션 기능을 추상화하면 된다. 아주 단순히 생각하면 다음과 같은 인터페이스를 만들어서 사용하면 된다.

public interface TxManager{

    begin();

    commit();

    rollback();

}

트랜잭션은 사실 단순하다. 트랜잭션을 시작하고, 비즈니스 로직의 수행이 끝나면 커밋하거나 롤백하면 된다.

그리고 다음과 같이 TxManager인터페이스를 기반으로 각각의 기술에 맞는 구현체를 만들면 된다.

JdbcTxManager: JDBC트랜잭션 기능을 제공하는 구현체

JpaTxManager: JPA 트랜잭션 기능을 제공하는 구현체

 

서비스계층은 트랜잭션 추상화 인터페이스에 의존하면 데이터접근기술에 종속되지 않을 수 있다.

 

스프링의 트랜잭션 추상화

스프링은 이미 이런 고민을 다 해두었다. 우리는 스프링이 제공하는 트랜잭션 추상화 기술을 사용하면 된다. 또 데이터 접근 기술에 따른 트랜잭션 구현체도 대부분 만들어두어서 가져다 사용하면 된다.

스프링이 제공하는 트랜잭션 추상화 인터페이스: PlatformTransactionManager

 

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;

}

스프링이 제공하는 트랜잭션 매니저는 크게 2가지 역할을 한다.

1.트랜잭션 추상화

2.리소스 동기화

 

리소스 동기화: 트랜잭션을 유지하기 위해 트랜잭션의 시작~끝까지 같은 데이터베이스 커넥션을 유지해야함. 같은 커넥션을 동기화(맞추어 사용)하기 위해서 이전에는 파라미터로 커넥션을 전달하는 방법을 썼음. 파라미터로 커넥션을 전달하는 방법은 코드가 지저분해지는 것은 물론, 커넥션을 넘기는 메서드와 넘기지 않는 메서드를 중복해서 만들어야 하는 등 여러가지 단점들이 많다.

 

트랜잭션매니저의 전체 동작 흐름

 

클라이언트의 요청으로 서비스 로직을 실행한다.

1.서비스 계층에서 transactionManager.getTransaction()을 호출해서 트랜잭션을 시작한다.

2.트랜잭션을 시작하려면 데이터베이스 커넥션이 필요하다. 트랜잭션 매니저는 내부에서 데이터소스를 사용해 커넥션을 얻는다.

3.커넥션을 수동 커밋 모드로 변경해서 실제 데이터베이스 트랜잭션을 시작한다.

4.커넥션을 트랜잭션 동기화 매니저에 보관한다.

5.트랜잭션 동기화 매니저는 쓰레드 로컬에 커넥션을 보관한다. 따라서 멀티 쓰레드 환경에 안전하게 커넥션을 보관할 수 있다.

6.서비스는 비즈니스 로직을 실행하면서 리포지토리의 메서드들을 호출한다. 이때 커넥션을 파라미터로 전달하지 않는다.

7.리포지토리 메서드들은 트랜잭션이 시작된 커넥션이 필요하다. 리포지토리는 DataSourceUtils.getConnection()을 사용해서 트랜잭션 동기화 매니저에 보관된 커넥션을 꺼내서 사용한다. 이 과정을 통해 자연스럽게 같은 커넥션을 사용하고, 트랜잭션도 유지된다.

8.획득한 커넥션을 사용해서 SQL을 데이터베이스에 전달해서 실행한다.

9.비즈니스 로직이 끝나고 트랜잭션을 종료한다. 트랜잭션은 커밋하거나 롤백하면 종료된다.(10,11)

10.트랜잭션을 종료하려면 동기화된 커넥션이 필요하다. 트랜잭션 동기화 매니저를 통해 동기화된 커넥션을 획득한다.

11.획득한 커넥션을 통해 데이터베이스에 트랜잭션을 커밋하거나 롤백한다.

12.전체 리소스를 정리한다.

    - 트랜잭션 동기화 매니저를 정리한다. 쓰레드 로컬은 사용후 꼭 정리해야 한다.

    - con.setAutoCommit(true)로 되돌린다. 커넥션 풀을 고려해야 한다.

    - con.close()를 호출해서 커넥션을 종료한다. 커넥션 풀을 사용하는 경우 con.close()를 호출하면 커넥션풀에 반환된다.

 

 

서비스계층에서 트랜잭션을 사용하는 로직을 살펴보면 try,catch,finally가 반복된다. 달라지는 부분은 비즈니스 로직 뿐이다.

이때 템플릿 콜백 패턴을 활용하면 반복문제를 깔끔히 해결할 수 있다.

템플릿 콜백 패턴을 적용하려면 템플릿을 제공하는 클래스를 작성해야 하는데, 스프링은 TransactionTemplate라는 템플릿 클래스를 제공한다.

 

트랜잭션 템플릿 사용 로직

public void accountTransfer(String fromId, String toId, int money) throws SQLException{

    txTemplate.executeWithoutResult((status) -> {

        try{

               bizLogic(fromId,toId,money);

              }catch(SQLException e) {

                  throw new IllegalStateException(e);

               }

});

}

트랜잭션 템플릿 덕분에 트랜잭션을 시작하고, 커밋하거나 롤백하는 코드가 모두 제거되었다.

트랜잭션 템플릿의 기본동작은 다음과 같다.

 - 비즈니스 로직이 정상 수행되면 커밋한다.

- 언체크 예외가 발생하면 롤백한다. 그 외의 경우 커밋한다.

 

트랜잭션 템플릿 덕분에, 트랜잭션을 사용할 때 반복하는 코드를 제거할 수 있었다. 하지만 이곳은 서비스로직인데 비즈니스 로직 뿐 아니라 트랜잭션을 처리하는 기술 로직이 포함되어 있다. 서비스 로직은 가급적 핵심 비즈니스 로직만 있어야 한다. 하지만 트랜잭션 기술을 사용하려면 어쩔 수 없이 트랜잭션 코드가 나와야 한다. 어떻게 하면 이 문제를 해결할 수 있을까?

 

SOLUTION: 트랜잭션AOP

 

서비스 계층의 트랜잭션 사용 코드 예시

//트랜잭션 시작

TransactionStatus status = transactionManager.getTransaction(new DefaultTransactionDefinition());

 

try{

   bizLogic(fromId,toId,money);

   transactionManager.commit(status);//성공시 커밋

} catch(Exception e){

    transactionManager.rollback(status);//실패시 롤백

    throw new IllegalStateException(e);

}

 

트랜잭션 프록시 적용후 서비스 코드 예시

public class Service{

  public void logic(){

        bizLogic(fromId,toId,money); //트랜잭션 관련 코드 제거, 순수 비즈니스 로직만 남음.

    }

}

프록시 도입 전: 서비스에 비즈니스 로직과 트랜잭션 처리 로직이 함께 섞여있다.

프록시 도입 후: 트랜잭션 프록시가 트랜잭션 처리 로직을  모두 가져간다. 그리고 트랜잭션을 시작한 후에 실제 서비스를 대신 호출한다. 트랜잭션 프록시 덕분에 서비스 계층에는 순수한 비즈니스 로직만 남길 수 있다.

 

개발자는 트랜잭션 처리가 필요한 곳에 @Transactional 애노테이션만 붙여주면 된다. 스프링의 트랜잭션 AOP는 이 애노테이션을 인식해서 트랜잭션 프록시를 적용해준다.

@Transactional 애노테이션은 메서드에 붙여도 되고, 클래스에 붙여도 된다. 클래스에 붙이면 외부에서 호출가능한 public메서드가 AOP 적용 대상이 된다.

 

Assertions.assertThat(AopUtils.isAopProxy(memberService)).isTrue();

실행결과:  memberService class=class hello.jdbc.service.MemberServiceV3_3$$EnhancerBySpringCGLIB$$...

프록시(CGLIB)가 적용된 것을 확인할 수 있다.