[SpringBoot] 결제 로직(3) - REQUIRES_NEW

포테이토웅·2024년 7월 20일

springboot-결제로직

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🎇 이슈 발생

저는 여러 개의 상품을 한 번에 결제할 수 있게 기획하였습니다. orderId를 통해 결제 트랜잭션 정보 조회 후, 상품의 종류 만큼 userProductService.decreaseProductQuantityWithLock 메소드를 호출하여 재고량을 조정하였습니다.

// PayConfirmService
@Transactional
public TossPaymentPayTransaction modifyProductStockQuantity(Map<Long, Integer> transactionMap, final String orderId) {
    // 결제 트랜잭션 정보 조회
    TossPaymentPayTransaction tossPaymentPayTransaction = tossPaymentPayTransactionRepository.findTossPaymentPayTransactionAndPayTransactionAndProductByOrderId(orderId)
        .orElseThrow(() -> new CustomException(ErrorCode.PAY_TRANSACTION_NOT_FOUND));

    // 상품 재고량 수정
    List<PayTransaction> payTransactions = tossPaymentPayTransaction.getPayTransactions();
    for (PayTransaction payTransaction : payTransactions) {
        final long productId = payTransaction.getProduct().getProductId();
        userProductService.decreaseProductQuantityWithLock(productId, payTransaction.getQuantity());
        transactionMap.put(productId, payTransaction.getQuantity());
    }
    return tossPaymentPayTransaction;
}

해당 메소드 또한 동시성에 대한 테스트를 진행해보았습니다. userProductService.decreaseProductQuantityWithLock 에서 베타락을 이용해 동시성을 제어하고 있으므로 당연히 테스트가 통과할 줄 알았습니다.

하지만... 데드락이 발생하였습니다.

❓ 데드락(Deadlock)이란?

데드락(교착상태)
둘 이상의 프로세스가 다른 프로세스가 점유하고 있는 자원을 서로 기다릴 때 무한 대기에 빠지는 상황을 의미합니다.

데드락의 발생조건

상호 배제 : 한 번에 프로세스 하나만 해당 자원을 사용할 수 있다.
점유 대기 : 자원을 최소한 하나 보유하고, 다른 프로세스에 할당된 자원을 점유하기 위해 대기하는 프로세스가 존재애햐 한다.
비선점 : 이미 할당된 자원을 강제로 빼앗을 수 없다.
순환 대기 : 대기 프로세스의 집합이 순환 형태로 자원을 대기하고 있어야 한다.

❓ 왜 데드락에 빠졌을까..?

Propagation.REQUIRED

@Transactional 어노테이션의 기본 전파 레벨은 REQUIRED입니다.

REQUIRED
부모 트랜잭션이 존재한다면 부모 트랜잭션에 합류하고, 그렇지 않으면 새로운 트랜잭션을 만듭니다.

아래 Flow Chart는 3개의 상품을 한 번에 결제하는 예시입니다. 마지막 상품까지 재고량 수정이 완료되어야 트랜잭션이 종료됩니다. 즉, 트랜잭션이 종료될 때까지 각 상품들에 대한 베타락이 종료되지 않습니다.

두 명의 사용자가 같은 상품을 결제하는 경우에 대한 예시를 살펴보겠습니다.

사용자 A가 상품1에 베타락을 걸고 재고량을 수정합니다.

사용자 B가 상품2에 베타락을 걸고 재고량을 수정합니다.

사용자 A가 상품2에 대한 베타락을 획득하려고 할 때, 사용자 B의 트랜잭션이 종료되지 않아 대기 상태에 빠집니다.

사용자 B가 상품1에 대한 베타락을 획득하려고 할 때, 사용자 A의 트랜잭션이 종료되지 않아 대기 상태에 빠집니다.

이 과정에서 순환 대기가 발생해 데드락이 발생합니다.

📖 트러블 슈팅

저는 트랜잭션의 범위가 너무 커서 데드락이 발생한다고 생각했습니다. 트랜잭션을 어떻게 분리할지 고민한 끝에, 전파 레벨을 수정하기로 했습니다.

Propagation.REQUIRED_NEW

REQUIRED_NEW
무조건 새로운 트랜잭션을 만듭니다. Nested한 방식으로 메소드 호출이 이루어지더라도 rollback은 각각 이루어집니다.

이렇게 트랜잭션의 전파 레벨을 REQUIRED_NEW로 변경하여 트랜잭션을 분리하였습니다.
이제 사용자 A가 상품2에 대한 베타락을 획득하려고 할 때, 사용자 B가 상품2를 수정중이더라도 트랜잭션이 금방 종료되어 베타락을 획득할 수 있으므로 순환 대기가 발생하지 않습니다.

// UserProductService
@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
public void decreaseProductQuantityWithLock(final long productId, final int quantity) {
    Product product = productRepository.findByIdWithLock(productId)
            .orElseThrow(() -> new CustomException(ErrorCode.PRODUCT_NOT_FOUND));

    // 재고량 검증
    if (quantity > product.getStockQuantity()) {
        throw new CustomException(ErrorCode.PRODUCT_STOCK_NOT_ENOUGH);
    }

    product.decreaseStockQuantity(quantity);
    productRepository.save(product);
}