코루틴에서 Transaction 사용하기

코루틴에서 Transaction 사용하기

Spring @Transactional 동작 원리

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• @Transactional 어노테이션은 스프링 프레임워크에서 제공하는 기능으로, 데이터베이스 트랜잭션을 관리하기 위해 사용된다.
• 이 어노테이션을 메서드에 적용하면, 해당 메서드가 실행될 때 스프링은 트랜잭션을 시작하고, 메서드가 예외 없이 정상적으로 실행되면 트랜잭션을 커밋(commit)하고, 예외가 발생하면 트랜잭션을 롤백(rollback)시킨다.
• @Transactional 어노테이션의 동작 원리는 프록시 패턴과 AOP (Aspect-Oriented Programming)를 기반으로 하고. 프록시는 대상 객체를 감싸서 대신 호출을 가로채고 필요한 부가 작업을 수행할 수 있는 중간 역할을 한다.
• 스프링에서 @Transactional 어노테이션은 이러한 프록시 기술을 활용하여 동작한다

@Transactional 어노테이션이 적용된 메서드가 호출되면, 스프링은 다음과 같은 과정을 거쳐서 트랜잭션을 수행한다.

1. 프록시 생성
   • @Transactional 어노테이션이 적용된 빈(Bean)의 메서드를 호출할 때, 스프링은 해당 빈의 프록시 객체를 생성한다. 이 프록시 객체는 실제 메서드 호출을 가로채서 트랜잭션 관리 작업을 수행한다.
2. 트랜잭션 시작
   • 프록시 객체는 메서드 호출 전에 트랜잭션을 시작하고, 데이터베이스 연결을 하고 데이터베이스 트랜잭션을 시작한다.
3. 메서드 실행
   • 프록시 객체는 실제 메서드를 호출하고, 이때 메서드 내부에서 데이터베이스 관련 작업이 수행된다.
4. 트랜잭션 관리
   • 만약 메서드가 예외 없이 정상적으로 실행되면, 프록시 객체는 트랜잭션을 커밋하고, 예외가 발생하면 트랜잭션을 롤백한다.
5. 트랜잭션 종료
   • 트랜잭션 커밋 또는 롤백 후, 프록시 객체는 트랜잭션을 종료하고 데이터베이스 커넥션을 반환한다.

이렇게 프록시와 AOP를 통해 @Transactional 어노테이션이 적용된 메서드의 트랜잭션 관리가 이루어지게 된다.

트랜잭션 정보는 어디에 저장하고 있을까?

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스프링 프레임워크는 @Transactional 어노테이션과 관련된 트랜잭션 정보를 스프링 컨텍스트 내부에서 관리한다. 이때 트랜잭션 정보는 주로 스레드 로컬(Thread Local)을 사용하여 현재 실행 중인 스레드에 저장된다.

일반적으로 @Transactional 어노테이션을 사용한 메서드가 호출되면, 스프링은 다음과 같은 작업을 수행한다.

1. 트랜잭션 정보 저장
   • 호출된 메서드의 @Transactional 어노테이션에서 정의한 트랜잭션 속성을 읽어와 스레드 로컬에 트랜잭션 정보를 저장한다 (트랜잭션의 격리 수준, 전파 동작, 읽기 전용 등)
2. 프록시 생성 및 호출
   • @Transactional 어노테이션이 적용된 메서드를 호출할 때, 스프링은 해당 빈의 프록시 객체를 생성하고 실제 메서드 호출을 프록시로 위임한다. 이 프록시 객체는 트랜잭션 관련 작업을 수행하면서 메서드 실행을 감싸게 된다.
3. 메서드 실행 및 트랜잭션 관리
   • 프록시 객체가 실제 메서드를 호출하면 메서드 내부에서 데이터베이스 작업 등이 수행되고, 이때 스레드 로컬에 저장된 트랜잭션 정보를 활용하여 트랜잭션을 수행한다.
4. 트랜잭션 종료
   • 메서드가 예외 없이 정상적으로 실행되면 트랜잭션을 커밋하고, 예외가 발생하면 트랜잭션을 롤백한다. 이때 스레드 로컬에서 저장된 트랜잭션 정보는 제거된다.

스프링의 트랜잭션 관리는 다양한 방식과 설정 옵션을 제공한다. 이를 통해 개발자는 트랜잭션의 격리 수준, 전파 동작, 제한 시간 등을 조절할 수 있다.

코루틴 스코프 안에서는?

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• 코루틴은 기본적으로 스레드 로컬(Thread Local)을 사용하지 않으며, 코루틴이 만든 경량 스레드마다 고유한 코루틴 컨텍스트를 가진다. 당연히 코루틴 컨텍스트에서는 트랜잭션 관련 정보에 접근할 수 없다.
• 그러므로 아래 코드는 TransactionSynchronizationManager.isCurrentTransactionReadOnly (read-only)가 false다.

  @Transactional(readOnly = true)
  suspend fun findOne(id: Long) {
    return runBlocking(Dispatchers.IO) {
        userRepository.findByIdOrNull(id)?.apply {
            print(TransactionSynchronizationManager.isCurrentTransactionReadOnly()) // false
        }
    }
  }
  

코루틴에서 read-only 트랜잭션을 사용하는 방법? (읽기 작업)

• 코루틴 워커 스레드에서는 트랜잭션 정보를 알 수 없으니
• read-only 트랜잭션을 사용하고 싶다면 코루틴 스코프 안에서 별도의 트랜잭션을 사용해야한다.
• ex) transactionTemplate

private val transactionTemplate: TransactionTemplate,

return runBlocking(context) {
    transactionTemplate.execute {
        transactionTemplate.isReadOnly = true
        userRepository.findByIdOrNull(id).apply {
            print(TransactionSynchronizationManager.isCurrentTransactionReadOnly()) // true
        }
    }
}

코루틴에서 쓰기 작업?

• 보통 스프링은 트랜잭션을 수행하기 위해서 커넥션 풀에서 커넥션을 가져오고 이를 스레드 로컬에 저장하고 있는다. 획득한 커넥션을 활용해 디비 작업을 수행하고, 완료 or 예외 발생시 트랜잭션을 커밋 or 롤백 한다고 했다.
• 그렇다면 현재 요청 스레드에서 여러개의 코루틴 워커 스레드를 만들고 그 안에서 여러번의 쓰기 작업이 일어났는데 제 각각 다른 트랜잭션으로 관리하고 싶다면?
  • 각각의 코루틴 잡들이 하나의 커넥션에 묶여서 처리되면서 각각 잡 별로 트랜잭션을 따로 관리하고 싶어도 하나의 커넥션에 묶여 하나의 트랜잭션으로 처리될 수 있음
  • 롤백되면 안되는 것 들 까지 롤백 될 수 있음
  • 이런 경우도 별도의 트랜잭션을 정의해서 사용해야한다.
    • ex) transactionTemplate 활용