[SpringDB] 스프링 트랜잭션

szlee·2024년 1월 12일
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< 스프링 DB 2편 - 데이터 접근 활용 기술> 강의를 보고 이해한 내용을 바탕으로 합니다.





스프링 트랜잭션 추상화

각각의 데이터 접근 기술들은 트랜잭션을 처리하는 방식에 차이가 있다. 예를 들어 JDBC 기술과 JPA 기술은 트랜잭션을 사용하는 코드 자체가 다르다.

JDBC 트랜잭션 코드 예시 

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 코드 예시 

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
}

따라서 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.
스프링은 PlatformTransactionManager 라는 인터페이스를 통해 트랜잭션을 추상화한다.

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.

선언적 트랜잭션 관리 vs 프로그래밍 방식 트랜잭션 관리

  • 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.
트랜잭션을 처리하기 위한 프록시를 도입하기 전에는 서비스의 로직에서 트랜잭션을 직접 시작했다.
트랜잭션을 처리하기 위한 프록시를 적용하면 트랜잭션을 처리하는 객체와 비즈니스 로직을 처리하는 서비스 객체를 명확하게 분리할 수 있다.

트랜잭션 프록시 코드 예시 

public class TransactionProxy {
 private MemberService target;
 public void logic() {
 //트랜잭션 시작
 TransactionStatus status = transactionManager.getTransaction(..);
 try {
 //실제 대상 호출
 target.logic();
 transactionManager.commit(status); //성공시 커밋
 } catch (Exception e) {
 transactionManager.rollback(status); //실패시 롤백
 throw new IllegalStateException(e);
 }
 }
}

  • 트랜잭션은 커넥션에 con.setAutocommit(false) 를 지정하면서 시작한다.
  • 같은 트랜잭션을 유지하려면 같은 데이터베이스 커넥션을 사용해야 한다.
  • 이것을 위해 스프링 내부에서는 트랜잭션 동기화 매니저가 사용된다.
  • JdbcTemplate 을 포함한 대부분의 데이터 접근 기술들은 트랜잭션을 유지하기 위해 내부에서 트랜잭션 동기화 매니저를 통해 리소스(커넥션)를 동기화 한다.

스프링이 제공하는 트랜잭션 AOP

  • 스프링의 트랜잭션은 매우 중요한 기능이고, 전세계 누구나 다 사용하는 기능이다. 스프링은 트랜잭션 AOP를 처리하기 위한 모든 기능을 제공한다. 스프링 부트를 사용하면 트랜잭션 AOP를 처리하기 위해 필요한 스프링 빈들도 자동으로 등록해준다.
  • 개발자는 트랜잭션 처리가 필요한 곳에 @Transactional 애노테이션만 붙여주면 된다. 스프링의 트랜잭션 AOP는 이 애노테이션을 인식해서 트랜잭션을 처리하는 프록시를 적용해준다.

@Transactional
org.springframework.transaction.annotation.Transactional





트랜잭션 적용 확인

트랜잭션 적용 확인

@Transactional 을 통해 선언적 트랜잭션 방식을 사용하면 단순히 애노테이션 하나로 트랜잭션을 적용할 수 있다.
그런데 이 기능은 트랜잭션 관련 코드가 눈에 보이지 않고, AOP를 기반으로 동작하기 때문에, 실제 트랜잭션이 적용되고 있는지 아닌지를 확인하기가 어렵다.
스프링 트랜잭션이 실제 적용되고 있는지 확인하는 방법을 알아보자.

@Slf4j
@SpringBootTest
public class TxBasicTest {
 @Autowired
 BasicService basicService;
 
 @Test
 void proxyCheck() {
   //BasicService$$EnhancerBySpringCGLIB...
   log.info("aop class={}", basicService.getClass());
   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);
   }
  }
}

proxyCheck() - 실행

  • AopUtils.isAopProxy() : 선언적 트랜잭션 방식에서 스프링 트랜잭션은 AOP를 기반으로 동작한다.
    @Transactional 을 메서드나 클래스에 붙이면 해당 객체는 트랜잭션 AOP 적용의 대상이 되고, 결과적으로 실제 객체 대신에 트랜잭션을 처리해주는 프록시 객체가 스프링 빈에 등록된다. 그리고 주입을 받을 때도 실제 객체 대신에 프록시 객체가 주입된다.
  • 클래스 이름을 출력해보면 basicService$$EnhancerBySpringCGLIB... 라고 프록시 클래스의 이름이 출력되는 것을 확인할 수 있다.
  • @Transactional 애노테이션이 특정 클래스나 메서드에 하나라도 있으면 트랜잭션 AOP는 프록시를 만들어서 스프링 컨테이너에 등록한다. 그리고 실제 basicService 객체 대신에 프록시인 basicService$$CGLIB 를 스프링 빈에 등록한다. 그리고 프록시는 내부에 실제 basicService 를 참조하게 된다. 여기서 핵심은 실제 객체 대신에 프록시가 스프링 컨테이너에 등록되었다는 점이다.
  • 클라이언트인 txBasicTest 는 스프링 컨테이너에 @Autowired BasicService basicService 로 의존관계 주입을 요청한다. 스프링 컨테이너에는 실제 객체 대신에 프록시가 스프링 빈으로 등록되어 있기 때문에 프록시를 주입한다.
  • 프록시는 BasicService 를 상속해서 만들어지기 때문에 다형성을 활용할 수 있다. 따라서 BasicService 대신에 프록시인 BasicService$$CGLIB 를 주입할 수 있다.


클라이언트가 주입 받은 basicService$$CGLIB 는 트랜잭션을 적용하는 프록시이다.

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.

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.

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.





트랜잭션 적용 위치

이번시간에는 코드를 통해 @Transactional 의 적용 위치에 따른 우선순위를 확인해보자.
스프링에서 우선순위는 항상 더 구체적이고 자세한 것이 높은 우선순위를 가진다. 이것만 기억하면 스프링에서 발생하는 대부분의 우선순위를 쉽게 기억할 수 있다. 그리고 더 구체적인 것이 더 높은 우선순위를 가지는 것은 상식적으로 자연스럽다.

예를 들어서 메서드와 클래스에 애노테이션을 붙일 수 있다면 더 구체적인 메서드가 더 높은 우선순위를 가진다.
인터페이스와 해당 인터페이스를 구현한 클래스에 애노테이션을 붙일 수 있다면 더 구체적인 클래스가 더 높은 우선순위를 가진다.

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

우선순위
트랜잭션을 사용할 때는 다양한 옵션을 사용할 수 있다. 그런데 어떤 경우에는 옵션을 주고, 어떤 경우에는 옵션을 주지 않으면 어떤 것이 선택될까? 예를 들어서 읽기 전용 트랜잭션 옵션을 사용하는 경우와 아닌 경우를 비교해보자.

  • LevelService 의 타입에 @Transactional(readOnly = true) 이 붙어있다.
  • write() 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.

클래스에 적용하면 메서드는 자동 적용

  • read() : 해당 메서드에 @Transactional 이 없다. 이 경우 더 상위인 클래스를 확인한다.
    • 클래스에 @Transactional(readOnly = true) 이 적용되어 있다. 따라서 트랜잭션이 적용되고 readOnly = true 옵션을 사용하게 된다.
      참고로 readOnly=false 는 기본 옵션이기 때문에 보통 생략한다. 여기서는 이해를 돕기 위해 기본 옵션을 적어주었다.
      @Transactional == @Transactional(readOnly=false) 와 같다

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.)
클래스의 메서드를 찾고, 만약 없으면 클래스의 타입을 찾고 만약 없으면 인터페이스의 메서드를 찾고 그래도 없으면 인터페이스의 타입을 찾는다.
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 구체 클래스에 @Transactional 을 사용하자.





트랜잭션 AOP 주의 사항 - 프록시 내부 호출1

@Transactional 을 사용하면 스프링의 트랜잭션 AOP가 적용된다.
트랜잭션 AOP는 기본적으로 프록시 방식의 AOP를 사용한다.
앞서 배운 것 처럼 @Transactional 을 적용하면 프록시 객체가 요청을 먼저 받아서 트랜잭션을 처리하고, 실제 객체를 호출해준다.
따라서 트랜잭션을 적용하려면 항상 프록시를 통해서 대상 객체(Target)을 호출해야 한다.
이렇게 해야 프록시에서 먼저 트랜잭션을 적용하고, 이후에 대상 객체를 호출하게 된다.
만약 프록시를 거치지 않고 대상 객체를 직접 호출하게 되면 AOP가 적용되지 않고, 트랜잭션도 적용되지 않는다.


AOP를 적용하면 스프링은 대상 객체 대신에 프록시를 스프링 빈으로 등록한다. 따라서 스프링은 의존관계 주입시에 항상 실제 객체 대신에 프록시 객체를 주입한다. 프록시 객체가 주입되기 때문에 대상 객체를 직접 호출하는 문제는 일반적으로 발생하지 않는다. 하지만 대상 객체의 내부에서 메서드 호출이 발생하면 프록시를 거치지 않고 대상 객체를 직접 호출하는 문제가 발생한다. 이렇게 되면 @Transactional 이 있어도 트랜잭션이 적용되지 않는다. (실무에서 반드시 한번은 만나서 고생하는 문제이기 때문에 꼭 이해하고 넘어가자)

@Slf4j
@SpringBootTest
public class InternalCallV1Test {
 @Autowired
 CallService callService;
 
 @Test
 void printProxy() {
 	log.info("callService class={}", callService.getClass());
 }
 
 @Test
 void internalCall() {
 	callService.internal();
 }
 
 @Test
 void externalCall() {
 	callService.external();
 }
 
 @TestConfiguration
 static class InternalCallV1Config {
   @Bean
   CallService callService() {
   	return new CallService();
   }
 }
 
 
 @Slf4j
 static class CallService {
   public void external() {
     log.info("call external");
     printTxInfo();
     internal();
   }
   
   @Transactional
     public void internal() {
     log.info("call internal");
     printTxInfo();
   }
   
   private void printTxInfo() {
     boolean txActive = TransactionSynchronizationManager.isActualTransactionActive();
     log.info("tx active={}", txActive);
   }
  }
}

CallService

  • external() 은 트랜잭션이 없다.
  • internal() 은 @Transactional 을 통해 트랜잭션을 적용한다.
    @Transactional 이 하나라도 있으면 트랜잭션 프록시 객체가 만들어진다. 그리고 callService 빈을 주입 받으면 트랜잭션 프록시 객체가 대신 주입된다.

여기서는 테스트에서 callService 를 주입 받는데, 해당 클래스를 출력해보면 뒤에 CGLIB...이 붙은 것을 확인할 수 있다. 원본 객체 대신에 트랜잭션을 처리하는 프록시 객체를 주입 받은 것이다. 

callService class=class hello..InternalCallV1Test$CallService$
$EnhancerBySpringCGLIB$$4ec3f332


1. 클라이언트인 테스트 코드는 callService.internal() 을 호출한다. 여기서 callService 는 트랜잭션 프록시이다.
2. callService 의 트랜잭션 프록시가 호출된다.
3. internal() 메서드에 @Transactional 이 붙어 있으므로 트랜잭션 프록시는 트랜잭션을 적용한다.
4. 트랜잭션 적용 후 실제 callService 객체 인스턴스의 internal() 을 호출한다.
실제 callService 가 처리를 완료하면 응답이 트랜잭션 프록시로 돌아오고, 트랜잭션 프록시는 트랜잭션을 완료한다.

externalCall() 실행
externalCall() 은 트랜잭션이 없는 코드인 external() 을 호출한다.
external()

public void external() {
 log.info("call external");
 printTxInfo();
 internal();
}
@Transactional
public void internal() {
 log.info("call internal");
 printTxInfo();
}

external() 은 @Transactional 애노테이션이 없다. 따라서 트랜잭션 없이 시작한다. 그런데 내부에서 @Transactional 이 있는 internal() 을 호출하는 것을 확인할 수 있다.
이 경우 external() 은 트랜잭션이 없지만, internal() 에서는 트랜잭션이 적용되는 것 처럼 보인다.

실행 로그 - externalCall() 

CallService : call external
CallService : tx active=false
CallService : call internal
CallService : tx active=false

실행 로그를 보면 트랜잭션 관련 코드가 전혀 보이지 않는다. 프록시가 아닌 실제 callService 에서 남긴 로그만 확인된다. 추가로 internal() 내부에서 호출한 tx active=false 로그를 통해 확실히 트랜잭션이 수행되지 않은 것을 확인할 수 있다.
우리의 기대와 다르게 internal() 에서 트랜잭션이 전혀 적용되지 않았다. 왜 이런 문제가 발생하는 것일까?

1. 클라이언트인 테스트 코드는 callService.external() 을 호출한다. 여기서 callService 는 트랜잭션 프록시이다.
2. callService 의 트랜잭션 프록시가 호출된다.
3. external() 메서드에는 @Transactional 이 없다. 따라서 트랜잭션 프록시는 트랜잭션을 적용하지 않는다.
4. 트랜잭션을 적용하지 않고, 실제 callService 객체 인스턴스의 external() 을 호출한다.
5. external() 은 내부에서 internal() 메서드를 호출한다. 그런데 여기서 문제가 발생한다.

문제 원인
자바 언어에서 메서드 앞에 별도의 참조가 없으면 this 라는 뜻으로 자기 자신의 인스턴스를 가리킨다.
결과적으로 자기 자신의 내부 메서드를 호출하는 this.internal() 이 되는데, 여기서 this 는 자기 자신을 가리키므로, 실제 대상 객체( target )의 인스턴스를 뜻한다. 결과적으로 이러한 내부 호출은 프록시를 거치지 않는다. 따라서 트랜잭션을 적용할 수 없다. 결과적으로 target 에 있는 internal() 을 직접 호출하게 된 것이다.

프록시 방식의 AOP 한계
@Transactional 를 사용하는 트랜잭션 AOP는 프록시를 사용한다. 프록시를 사용하면 메서드 내부 호출에 프록시를 적용할 수 없다.

그렇다면 이 문제를 어떻게 해결할 수 있을까?
가장 단순한 방법은 내부 호출을 피하기 위해 internal() 메서드를 별도의 클래스로 분리하는 것이다.





트랜잭션 AOP 주의 사항 - 프록시 내부 호출2

메서드 내부 호출 때문에 트랜잭션 프록시가 적용되지 않는 문제를 해결하기 위해 internal() 메서드를 별도의 클래스로 분리하자.

@SpringBootTest
public class InternalCallV2Test {
 
 @Autowired
 CallService callService;
 
 @Test
 void externalCallV2() {
 	callService.external();
 }
 
 @TestConfiguration
   static class InternalCallV2Config {
   
   @Bean
   CallService callService() {
   	return new CallService(innerService());
	}
 
   @Bean
   InternalService innerService() {
   return new InternalService();
   }
 }
 
 @Slf4j
 @RequiredArgsConstructor
 static class CallService {
 
   private final InternalService internalService;

   public void external() {
     log.info("call external");
     printTxInfo();
     internalService.internal();
   }

   private void printTxInfo() {
     boolean txActive =
    TransactionSynchronizationManager.isActualTransactionActive();
     log.info("tx active={}", txActive);
   }
 }
 
 @Slf4j
 static class InternalService {
 
   @Transactional
   public void internal() {
   	log.info("call internal");
   	printTxInfo();
   }

   private void printTxInfo() {
     boolean txActive =
    TransactionSynchronizationManager.isActualTransactionActive();
     log.info("tx active={}", txActive);
   }
  }
}
  • InternalService 클래스를 만들고 internal() 메서드를 여기로 옮겼다.
  • 이렇게 메서드 내부 호출을 외부 호출로 변경했다.
  • CallService 에는 트랜잭션 관련 코드가 전혀 없으므로 트랜잭션 프록시가 적용되지 않는다.
  • InternalService 에는 트랜잭션 관련 코드가 있으므로 트랜잭션 프록시가 적용된다.


실제 호출되는 흐름을 분석해보자.
1. 클라이언트인 테스트 코드는 callService.external() 을 호출한다.
2. callService 는 실제 callService 객체 인스턴스이다.
3. callService 는 주입 받은 internalService.internal() 을 호출한다.
4. internalService 는 트랜잭션 프록시이다. internal() 메서드에 @Transactional 이 붙어 있으므로 트랜잭션 프록시는 트랜잭션을 적용한다.
5. 트랜잭션 적용 후 실제 internalService 객체 인스턴스의 internal() 을 호출한다.

(여러가지 다른 해결방안도 있지만, 실무에서는 이렇게 별도의 클래스로 분리하는 방법을 주로 사용한다.)

public 메서드만 트랜잭션 적용

스프링의 트랜잭션 AOP 기능은 public 메서드에만 트랜잭션을 적용하도록 기본 설정이 되어있다. 그래서 protected , private , package-visible 에는 트랜잭션이 적용되지 않는다. 생각해보면 protected , package-visible 도 외부에서 호출이 가능하다. 따라서 이 부분은 앞서 설명한 프록시의 내부 호출과는 무관하고, 스프링이 막아둔 것이다.

스프링이 public 에만 트랜잭션을 적용하는 이유는 다음과 같다. 

@Transactional
public class Hello {
 public method1();
 method2():
 protected method3();
 private method4();
}
  • 이렇게 클래스 레벨에 트랜잭션을 적용하면 모든 메서드에 트랜잭션이 걸릴 수 있다. 그러면 트랜잭션을 의도하지 않는 곳 까지 트랜잭션이 과도하게 적용된다. 트랜잭션은 주로 비즈니스 로직의 시작점에 걸기 때문에 대부분 외부에 열어준 곳을 시작점으로 사용한다. 이런 이유로 public 메서드에만 트랜잭션을 적용하도록 설정되어 있다.
  • 앞서 실행했던 코드를 package-visible 로 변경해보면 적용되지 않는 것을 확인할 수 있다.

참고로 public 이 아닌곳에 @Transactional 이 붙어 있으면 예외가 발생하지는 않고, 트랜잭션 적용만 무시된다.

트랜잭션 AOP 주의 사항 - 초기화 시점

스프링 초기화 시점에는 트랜잭션 AOP가 적용되지 않을 수 있다.

초기화 코드(예: @PostConstruct )와 @Transactional 을 함께 사용하면 트랜잭션이 적용되지 않는다. 

@PostConstruct
@Transactional
public void initV1() {
 log.info("Hello init @PostConstruct");
}

왜냐하면 초기화 코드가 먼저 호출되고, 그 다음에 트랜잭션 AOP가 적용되기 때문이다. 따라서 초기화 시점에는 해당 메서드에서 트랜잭션을 획득할 수 없다.





트랜잭션 옵션

@Transactional

public @interface Transactional {
String value() default "";
String transactionManager() default "";
Class<? extends Throwable>[] rollbackFor() default {};
Class<? extends Throwable>[] noRollbackFor() default {};
Propagation propagation() default Propagation.REQUIRED;
Isolation isolation() default Isolation.DEFAULT;
int timeout() default TransactionDefinition.TIMEOUT_DEFAULT;
boolean readOnly() default false;
 String[] label() default {};
}

value, transactionManager

트랜잭션을 사용하려면 먼저 스프링 빈에 등록된 어떤 트랜잭션 매니저를 사용할지 알아야 한다. 생각해보면 코드로 직접 트랜잭션을 사용할 때 분명 트랜잭션 매니저를 주입 받아서 사용했다. @Transactional 에서도 트랜잭션 프록시가 사용할 트랜잭션 매니저를 지정해주어야 한다.
사용할 트랜잭션 매니저를 지정할 때는 value , transactionManager 둘 중 하나에 트랜잭션 매니저의 스프링 빈의 이름을 적어주면 된다.
이 값을 생략하면 기본으로 등록된 트랜잭션 매니저를 사용하기 때문에 대부분 생략한다. 그런데 사용하는 트랜잭션 매니저가 둘 이상이라면 다음과 같이 트랜잭션 매니저의 이름을 지정해서 구분하면 된다.

public class TxService {
 @Transactional("memberTxManager")
 public void member() {...}
 
 @Transactional("orderTxManager")
 public void order() {...}
}

(참고로 애노테이션에서 속성이 하나인 경우 위 예처럼 value 는 생략하고 값을 바로 넣을 수 있다.)

rollbackFor

예외 발생시 스프링 트랜잭션의 기본 정책은 다음과 같다.

  • 언체크 예외인 RuntimeException , Error 와 그 하위 예외가 발생하면 롤백한다.
  • 체크 예외인 Exception 과 그 하위 예외들은 커밋한다.

이 옵션을 사용하면 기본 정책에 추가로 어떤 예외가 발생할 때 롤백할 지 지정할 수 있다. 

@Transactional(rollbackFor = Exception.class)

예를 들어서 이렇게 지정하면 체크 예외인 Exception 이 발생해도 롤백하게 된다. (하위 예외들도 대상에 포함된다.)
rollbackForClassName 도 있는데, rollbackFor 는 예외 클래스를 직접 지정하고,
rollbackForClassName 는 예외 이름을 문자로 넣으면 된다.

noRollbackFor

앞서 설명한 rollbackFor 와 반대이다. 기본 정책에 추가로 어떤 예외가 발생했을 때 롤백하면 안되는지 지정할 수 있다. 예외 이름을 문자로 넣을 수 있는 noRollbackForClassName 도 있다.

propagation

트랜잭션 전파에 대한 옵션

isolation

트랜잭션 격리 수준을 지정할 수 있다. 기본 값은 데이터베이스에서 설정한 트랜잭션 격리 수준을 사용하는 DEFAULT이다. 대부분 데이터베이스에서 설정한 기준을 따른다. 애플리케이션 개발자가 트랜잭션 격리 수준을 직접 지정하는 경우는 드물다.

  • DEFAULT : 데이터베이스에서 설정한 격리 수준을 따른다.
  • READ_UNCOMMITTED : 커밋되지 않은 읽기
  • READ_COMMITTED : 커밋된 읽기
  • REPEATABLE_READ : 반복 가능한 읽기
  • SERIALIZABLE : 직렬화 가능

timeout

트랜잭션 수행 시간에 대한 타임아웃을 초 단위로 지정한다. 기본 값은 트랜잭션 시스템의 타임아웃을 사용한다. 운영환경에 따라 동작하는 경우도 있고 그렇지 않은 경우도 있기 때문에 꼭 확인하고 사용해야 한다.
timeoutString 도 있는데, 숫자 대신 문자 값으로 지정할 수 있다.

label

트랜잭션 애노테이션에 있는 값을 직접 읽어서 어떤 동작을 하고 싶을 때 사용할 수 있다. 일반적으로 사용하지 않는다.

readOnly

트랜잭션은 기본적으로 읽기 쓰기가 모두 가능한 트랜잭션이 생성된다.
readOnly=true 옵션을 사용하면 읽기 전용 트랜잭션이 생성된다. 이 경우 등록, 수정, 삭제가 안되고 읽기 기능만 작동한다. (드라이버나 데이터베이스에 따라 정상 동작하지 않는 경우도 있다.) 그리고 readOnly 옵션을 사용하면 읽기에서 다양한 성능 최적화가 발생할 수 있다.

readOnly 옵션은 크게 3곳에서 적용된다.

  • 프레임워크

    • JdbcTemplate은 읽기 전용 트랜잭션 안에서 변경 기능을 실행하면 예외를 던진다.
    • JPA(하이버네이트)는 읽기 전용 트랜잭션의 경우 커밋 시점에 플러시를 호출하지 않는다. 읽기 전용이니 변경에 사용되는 플러시를 호출할 필요가 없다. 추가로 변경이 필요 없으니 변경 감지를 위한 스냅샷 객체도 생성하지 않는다. 이렇게 JPA에서는 다양한 최적화가 발생한다.

  • JDBC 드라이버

    • 참고로 여기서 설명하는 내용들은 DB와 드라이버 버전에 따라서 다르게 동작하기 때문에 사전에 확인이 필요하다.
    • 읽기 전용 트랜잭션에서 변경 쿼리가 발생하면 예외를 던진다.
    • 읽기, 쓰기(마스터, 슬레이브) 데이터베이스를 구분해서 요청한다. 읽기 전용 트랜잭션의 경우 읽기(슬레이브) 데이터베이스의 커넥션을 획득해서 사용한다.

  • 데이터베이스
    데이터베이스에 따라 읽기 전용 트랜잭션의 경우 읽기만 하면 되므로, 내부에서 성능 최적화가 발생한다.





예외와 트랜잭션 커밋, 롤백

예외가 발생했는데, 내부에서 예외를 처리하지 못하고, 트랜잭션 범위( @Transactional가 적용된 AOP ) 밖으로 예외를 던지면 어떻게 될까?


예외 발생시 스프링 트랜잭션 AOP는 예외의 종류에 따라 트랜잭션을 커밋하거나 롤백한다.

  • 언체크 예외인 RuntimeException , Error 와 그 하위 예외가 발생하면 트랜잭션을 롤백한다.
  • 체크 예외인 Exception 과 그 하위 예외가 발생하면 트랜잭션을 커밋한다.
  • 물론 정상 응답(리턴)하면 트랜잭션을 커밋한다.

스프링은 왜 체크 예외는 커밋하고, 언체크(런타임) 예외는 롤백할까?
스프링 기본적으로 체크 예외는 비즈니스 의미가 있을 때 사용하고, 런타임(언체크) 예외는 복구 불가능한 예외로 가정한다.

  • 체크 예외: 비즈니스 의미가 있을 때 사용
  • 언체크 예외: 복구 불가능한 예외

(참고로 꼭 이런 정책을 따를 필요는 없다. 그때는 앞서 배운 rollbackFor 라는 옵션을 사용해서 체크 예외도 롤백하면 된다.)
그런데 비즈니스 의미가 있는 비즈니스 예외라는 것이 무슨 뜻일까? 간단한 예제로 알아보자.

비즈니스 요구사항
주문을 하는데 상황에 따라 다음과 같이 조치한다.
1. 정상: 주문시 결제를 성공하면 주문 데이터를 저장하고 결제 상태를 '완료'로 처리한다.
2. 시스템 예외: 주문시 내부에 복구 불가능한 예외가 발생하면 전체 데이터를 롤백한다.
3. 비즈니스 예외: 주문시 결제 잔고가 부족하면 주문 데이터를 저장하고, 결제 상태를 '대기'로 처리한다. -> 이 경우 고객에게 잔고 부족을 알리고 별도의 계좌로 입금하도록 안내한다.
이때 결제 잔고가 부족하면 NotEnoughMoneyException 이라는 체크 예외가 발생한다고 가정하겠다. 이 예외는 시스템에 문제가 있어서 발생하는 시스템 예외가 아니다. 시스템은 정상 동작했지만, 비즈니스 상황에서 문제가 되기 때문에 발생한 예외이다. 더 자세히 설명하자면, 고객의 잔고가 부족한 것은 시스템에 문제가 있는 것이 아니다. 오히려 시스템은 문제 없이 동작한 것이고, 비즈니스 상황이 예외인 것이다. 이런 예외를 비즈니스 예외라 한다. 그리고 비즈니스 예외는 매우 중요하고, 반드시 처리해야 하는 경우가 많으므로 체크 예외를 고려할 수 있다.



[정리]

  • NotEnoughMoneyException (체크예외) 은 시스템에 문제가 발생한 것이 아니라, 비즈니스 문제 상황을 예외를 통해 알려준다. 마치 예외가 리턴 값 처럼 사용된다. 따라서 이 경우에는 트랜잭션을 커밋하는 것이 맞다. 이 경우 롤백하면 생성한 Order 자체가 사라진다. 그러면 고객에게 잔고 부족을 알리고 별도의 계좌로 입금하도록 안내해도 주문( Order ) 자체가 사라지기 때문에 문제가 된다.
  • 그런데 비즈니스 상황에 따라 체크 예외의 경우에도 트랜잭션을 커밋하지 않고, 롤백하고 싶을 수 있다. 이때는 rollbackFor 옵션을 사용하면 된다.
    ⭐런타임 예외는 항상 롤백된다. 체크 예외의 경우 rollbackFor 옵션을 사용해서 비즈니스 상황에 따라서 커밋과 롤백을 선택하면 된다.⭐
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