[Spring] 재고시스템으로 알아보는 동시성 이슈 해결방법

https://www.inflearn.com/course/동시성이슈-재고시스템/dashboard

재고시스템으로 알아보는 동시성이슈 해결방법 - 인프런 | 강의

강의소개 및 환경세팅

작업환경 세팅

• - https://docs.google.com/document/d/1R-xm5aEkivL2cjPMbHToJaOlBfqq0bXpUD5zuF21DH8/edit?usp=sharing

작업환경 세팅

재고시스템 만들어보기

소스코드

• https://github.com/sangyongchoi/stock-example

GitHub - sangyongchoi/stock-example

 

프로젝트 생성

• https://github.com/defianz/spring-sync

재고 감소 로직작성 & 문제점

• ExcutorService : 쓰레드 통한 테스트하기 좋은 라이브러리, 자바에 포함되어있음
  - https://simyeju.tistory.com/m/119

Java] ExecutorService란?

• Latch : 쓰레드 통한 동시성 작업 처리시 블록킹을 걸수 있음 , 테스트시 카운팅 위해 사용
  - https://codechacha.com/ko/java-countdownlatch/

Java - CountDownLatch 사용 방법

 

Synchronized 이용해보기

Synchronized 이용해보기

• Java 언어로 동시성 메소드에 synchronized 를 붙여준다.
• Transactional 어노테이션 때문에 정상적으로 되지 않음 , 없을 경우에는 정상적임
  - 싱글톤 서비스에 대해 여러 스레드가 하나의 메소드에 접근하여 진행할 경우, 정상적으로 처리됨
  - Transaction 어노테이션 으로 AOP 가 작동하여 프록시 객체를 만들어 진행한다.
    - Transaction 을 시작하고 끝날때에 대한 동시성 처리가 되지 않음
    - 서비스 메소드에 대해 동시성으로 처리가 되더라도, 트랜잭션이 끝날때 동시성 처리가 되지 않아 문제가 발생한다.
  
  

문제점

• 여러 서버가 있을 경우에 대해, 데이터에 대해 동시성 문제가 발생할 가능성이 있음 (synchronized 로 해결안됨)

 

Database 이용해보기

다양한 방법 알아보기

• Pessimistic Lock
  - 서버1 이 데이터를 가져가면, 서버 2,3,4,5 는 접근할 수 없음
  - 데드락 발생할 수 있음
  - row나 테이블 단위로 lock을 걸음
• Optimistic Lock
  - 실제로 Lock 을 이용하지 않고, 버전을 이용함으로써 정합성을 맞춤
  - 업데이트 쿼리에 where 절로 버전 표시
• Named Lock
  - 이름을 가진 metadata locking
  - transaction 종료시 자동으로 해지가 되지 않아 별도로 수행해줘야함
  - 메타데이터 단위로 락을 걸음

Pessimistic Lock 활용해보기

• 조회 쿼리에 LOCK 선언

• 조회문에 for update 가 걸리는데 락이 걸리는 부분임

• 충돌이 빈번하면 Optimistic Lock 보다 성능이 좋음
• Lock 을 잡기때문에 성능 저하 발생 

Optimistic Lock 활용해보기

• 엔티티에 Version 을 추가해줘야함
• 호출시 버전으로 관리하여 락을 걸지 않기때문에 PessimisticLock 보다 성능상 이점이 있을 수 있음
• 다만 실패시 재호출하는 로직을 사용자가 만들어줘야하고, 이 떄문에 빈번하게 발생한다면 오래걸릴수도 있음

Named Lock 활용해보기

• native query의 get_lock, release_lock 활용
• Spring boot 2.7.9 로 테스트시 아래 문제로 에러 발생
  
  

• NameLock 은 분산락을 구현할때 사용
  PessimisticLock 은 timeout 구현이 어려움
  
  
• 락 해제와 세션관리를 잘 해줘야함
  실제 사용시 구현방법이 복잡함

Redis 이용해보기

Redis 라이브러리 알아보기

• Lettuce
  - setnx 명령어를 활용하여 분산락 구현
    - setnx : set if not exist
  - spin lock 방식
    - retry 로직을 개발자가 작성해야함
    - lock 획득을 반복적으로 시도하는 로직
• Redisson
  - pub-sub 기반으로 Lock 구현 제공
  - lock 해제를 구독자에게 알려줌
    - 별도의 retry 로직을 작성하지 않아도 됨

Lettuce를 작성하여 재고감소 로직 작성하기

• Redis Template 으로 setnx 활용하여 lock 관리
    

Redisson 을 활용하여 재고 로직 작성하기

• Rlock 로직 사용

장단점

• Lettuce 는 구현이 간단함 (spring data redis 는 default 가 lettuce 사용)
• sprin-lock 이라 redis 에 부하가 감
• Redisson 은 pub-sub 이라 redis에 부하가 덜감
• redisson 라이브러리에 대해 공부해야함

 

Mysql과 Redis 비교하기

MySql

• Redis 보다는 성능이 좋지않다.

Redis

• Mysql 보다 성능이 좋다.
• 인프라 관리 비용이 든다.