트랜잭션 전파에 관하여

트랜잭션 전파란?

'한 트랜잭션 내에서 다른 트랜잭션을 호출할 때 어떻게 처리하는 가?'에 대한 개념입니다.

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각각의 트랜잭션이 별개로 수행되는 경우

 우선 두 트랜잭션이 각각 따로 사용되는 경우를 확인해봅시다.

@Test
void double_commit()
{
    log.info("트랜잭션1 시작");
    TransactionStatus status1 = transactionManager.getTransaction(new DefaultTransactionAttribute());
    log.info("트랜잭션1 커밋 시작");
    transactionManager.commit(status1);

    log.info("트랜잭션2 시작");
    TransactionStatus status2 = transactionManager.getTransaction(new DefaultTransactionAttribute());
    log.info("트랜잭션2 커밋 시작");
    transactionManager.commit(status2);
}

트랜잭션을 시작할때는 @Transactional을 사용하는게 통상적이긴 합니다만 트랜잭션 매니저에서 커넥션을 얻어 트랜잭션의 동작과정을 설명하기 위해 트랜잭션 매니저를 직접 사용해 트랜잭션을 수행했습니다.

트랜잭션1이 시작되고 커밋된 이후 트랜잭션2가 호출되었기 때문에, 동작과정은 이렇습니다.

1. getTransaction()으로 트랜잭션 시작 
   1. 트랜잭션 매니저가 DataSource를 기반으로 커넥션을 생성해서 트랜잭션 동기화 매니저에 보관
2. 로직 수행 by 1-1에서 보관된 커넥션을 기반으로 SQL 수행 (생략)
3. commit() / rollback()  

이렇게 각각 수행되는 경우 커넥션이 다르기 때문에 트랜잭션1과 트랜잭션2는 별개의 트랜잭션으로 수행됩니다.

즉, 트랜잭션1과 트랜잭션2는 서로 상호 독립적으로 시행되기 때문에 각각의 커밋/롤백의 결과가 서로에게 영향을 주지않습니다.

 

그렇다면 트랜잭션1에서 트랜잭션2를 호출하는 경우는 어떨까요?

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트랜잭션 진행중에 새로운 트랜잭션을 호출하는 경우  : 트랜잭션 전파

하나의 트랜잭션 진행중에 새로운 트랜잭션을 호출하는 것을 트랜잭션 전파라고합니다.

 

하나의 트랜잭션 진행중에 새로운 트랜잭션을 호출하게 되면 어떻게 동작할까요? 

 

1. 두 트랜잰셕은 하나의 물리 트랜잭션으로 묶이게 됩니다.

2. 하나의 물리 트랜잭션 내의 각각의 트랜잭션은 논리 트랜잭션으로 구분합니다.

 

 

이 때 중요한 원칙이 있습니다.

1. 모든 논리 트랜잭션이 커밋되어야 물리 트랜잭션이 커밋됩니다.

2. 하나의 논리트랜잭션이라도 롤백되는 경우 물리 트랜잭션은 롤백됩니다.

 

트랜잭션2는 트랜잭션1에 의해서 호출된 트랜잭션 이므로 신규 트랜잭션으로 시작되지 않고, 기존 트랜잭션인 트랜잭션1에 participate 하여 동작합니다. 

 

Q. 신규 트랜잭션인지 참여 트랜잭션인지 내부에서 어떻게 파악할까?
A. 내부적으로 트랜잭션 동기화 매니저를 통해 기존 트랜잭션이 존재하는지 확인하고, 기존 트랜잭션이 있으면 같은 커넥션을 사용하도록 설정되어있습니다.

트랜잭션 매니저는 트랜잭션을 생성한 결과를 TransactionStatus에 담아서 리턴하는데, 여기서 isNewTransaction을 통해 신규 트랜잭션 여부를 확인할 수 있습니다.

 

참여 트랜잭션은 어떤 의미를 가질까요?

참여 트랜잭션은 말 그대로 기존 트랜잭션에 "참여"하는 트랜잭션 입니다. 따라서 참여 트랜잭션이 커밋되어도, 신규 트랜잭션이 커밋되지 않으면 롤백되기 때문에 참여 트랜잭션을 커밋하는 작업은 실제로 논리적 트랜잭션이나 물리적 트랜잭션을 커밋하지 않습니다. 조금 더 쉽게 말하면, 참여 트랜잭션에 commit()을 걸어주어도 실제로는 아무런 동작을 하지 않습니다.

Q. 참여 트랜잭션이 rollback()을 수행해도 아무런 동작을 하지 않나요?
A. 그렇지 않습니다. 뒤에서 참여(내부) 트랜잭션의 롤백 시 동작과정을 살펴보겠지만, 참여 트랜잭션에서 rollback을 수행하면 신규 트랜잭션에게 rollbackOnly 옵션을 전달해 줌으로써 물리 트랜잭션이 rollback 되게끔 동작하도록 유도합니다.

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트랜잭션 전파 - 외부 롤백 

요청 flow

 

1. 트랜잭션 1 호출

- 트랜잭션 1에서는 트랜잭션 매니저를 getTransaction()으로 호출하여 트랜잭션을 시작합니다.

- 트랜잭션 매니저는 기존 트랜잭션이 존재하는지 확인합니다. 

- 존재하지 않으므로 DataSource를 통해 커넥션을 생성해 동기화 매니저에 보관합니다.

- 커넥션을 기반으로 로직에서 SQL 수행

 

2. 트랜잭션 1에서 트랜잭션 2 호출 

- 트랜잭션 2 또한 트랜잭션 매니저를 getTransaction()으로 호출하여 트랜잭션을 시작합니다.

- 트랜잭션 매니저는 기존 트랜잭션이 존재하는지 확인합니다.

- 기존 트랜잭션이 존재하므로 커넥션을 사용하여 로직에서 SQL을 수행합니다.

 

 

응답 flow

1. 트랜잭션 2 커밋 (실제 커밋동작 수행 X)

- 신규 트랜잭션이 아닌 참여 트랜잭션 이기 때문에 커밋을 호출해도 수행되지 않습니다.

2. 트랜잭션 1 롤백 

- 신규 트랜잭션이기 때문에 물리 트랜잭션을 rollback()합니다.

 

Test Code

@Test
void outer_rollback()
{
    log.info("외부 트랜잭션 시작");
    TransactionStatus outer = transactionManager.getTransaction(new DefaultTransactionAttribute());
    log.info("outer.isNewTransaction() = {}", outer.isNewTransaction());

    innerCommit();

    log.info("외부 트랜잭션 롤백");
    transactionManager.rollback(outer);
}

private void innerCommit() {
    log.info("내부 트랜잭션 시작");
    TransactionStatus inner = transactionManager.getTransaction(new DefaultTransactionAttribute());
    log.info("내부 트랜잭션 커밋");
    transactionManager.commit(inner);
}

log

• innerCommit()에서 commit()을 호출해도 실제 커밋이 이루어지지 않는 것을 확인할 수 있습니다.
• 내부 트랜잭션이 시작되고 트랜잭션 매니저를 통해 신규 트랜잭션인지 확인하고, 신규 트랜잭션이 아니므로 기존 트랜잭션에 Participating하는 것을 확인할 수 있습니다.
• 외부 트랜잭션이 롤백되어 전체 물리 트랜잭션이 롤백되는 것을 확인할 수 있습니다.

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트랜잭션 전파 - 내부 롤백

그렇다면 실제 트랜잭션이 아닌 참여 트랜잭션에서 롤백이 일어나면 어떻게 될까요?

요청 흐름은 동일하기 때문에 생략하고, 응답흐름만 살펴보겠습니다.

 

응답 Flow

1. 트랜잭션 2(내부 트랜잭션) 에서 rollback 호출

- 마찬가지로 신규 트랜잭션이 아니기 때문에 실제 rollback을 호출하지 않습니다.

- 대신 트랜잭션 매니저에 rollbackOnly옵션을 true로 설정합니다.

 

2. 트랜잭션 1(외부 트랜잭션)에서 commit 호출

- 신규 트랜잭션이 맞지만 트랜잭션매니저에 rollbackOnly 옵션이 true로 설정되어 있어 commit하지 않고 물리 트랜잭션을 롤백합니다

- 이 때 트랜잭션 매니저는 외부 트랜잭션 코드에 UnexpectedRollbackException 예외를 던집니다.

 

 

TestCode

@Test
void inner_rollback()
{
    log.info("외부 트랜잭션 시작");
    TransactionStatus outer = transactionManager.getTransaction(new DefaultTransactionAttribute());
    log.info("outer.isNewTransaction() = {}", outer.isNewTransaction());

    innerRollback();

    log.info("외부 트랜잭션 커밋");
    assertThatThrownBy(() -> transactionManager.commit(outer))
            .isInstanceOf(UnexpectedRollbackException.class);
}

내부 트랜잭션이 롤백을 호출 ▶︎ marking existing transaction as rollback-only(기존 트랜잭션에 rollbackOnly 마킹)

 

롤백 전용 표시(rollbackOnly)가 있으면 외부 트랜잭션을 commit해도 물리 트랜잭션을 커밋하는 것이 아니라 롤백합니다.

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외부 트랜잭션과 내부 트랜잭션 분리하기 - REQUIRES_NEW 옵션 

Q. 외부 트랜잭션이 내부 트랜잭션을 호출할 때, 신규 트랜잭션을 시작하게 하는 방법은 없을까요?
A. 내부 트랜잭션에 propagation 옵션을 REQUIRED_NEW으로 설정해주면 신규 트랜잭션으로 시작할 수 있습니다.

이 방법은 내부 트랜잭션에 문제가 생겨도 외부 트랜잭션에 영향을 주지 않습니다.

반대로 외부 트랜잭션에 문제가 생겨도 내부 트랜잭션에 영향을 주지 않습니다.

 

REQUIRES_NEW 옵션을 사용하면 기존 커넥션을 사용하는 것이 아니라, 새로운 트랜잭션을 시작하기 때문에 외부 트랜잭션과 내부 트랜잭션은 분리되기 때문에, 영향을 서로 주지 않습니다. 

 

즉, 외부 트랜잭션과 내부 트랜잭션이 각각 별도의 물리 트랜잭션을 가집니다.

 

TestCode

@Test
void inner_rollback_REQUIRES_NEW()
{
    log.info("외부 트랜잭션 시작");
    TransactionStatus outer = transactionManager.getTransaction(new DefaultTransactionAttribute());
    log.info("outer.isNewTransaction() = {}", outer.isNewTransaction());

    innerRollback_requires_new();

    log.info("외부 트랜잭션 커밋");
    transactionManager.commit(outer);
}

private void innerRollback_requires_new() {
    log.info("내부 트랜잭션 시작");

    DefaultTransactionAttribute definition = new DefaultTransactionAttribute();
    definition.setPropagationBehavior(TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRES_NEW);

    TransactionStatus inner = transactionManager.getTransaction(definition);
    log.info("inner.isNewTransaction() = {}", inner.isNewTransaction());

    log.info("내부 트랜잭션 롤백");
    transactionManager.rollback(inner);
}

1. 외부 트랜잭션 시작

2. 내부 트랜잭션 시작

3. 내부 트랜잭션 롤백 - 신규 트랜잭션이므로 실제 rollback 호출 

4. 외부 트랜잭션 커밋 - 신규 트랜잭션이므로 실제 commit 호출

 

최종적으로 외부 트랜잭션은 커밋, 내부 트랜잭션은 롤백됩니다.

 

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<정리>

• 트랜잭션 전파란 한 트랜잭션 내에서 다른 트랜잭션을 호출하는 경우를 말합니다.
• 이 때 외부 트랜잭션과 내부 트랜잭션은 각각 논리 트랜잭션이라 부르고, 이를 묶어 물리 트랜잭션이라 부릅니다.
• 모든 논리 트랜잭션이 커밋되는 경우에만 물리 트랜잭션이 커밋됩니다.
• 단 하나의 논리 트랜잭션이라도 롤백되는 경우 물리 트랜잭션이 롤백되어 모든 논리 트랜잭션은 롤백됩니다.
• 내부 트랜잭션은 외부 트랜잭션에 참여하는 논리 트랜잭션이기 때문에, commit을 호출해도 아무런 동작을 하지 않습니다.
• 반면, 내부 트랜잭션에서 rollback을 호출하는 경우 트랜잭션매니저에 rollbackOnly 옵션을 true로 설정하기 때문에, 외부 트랜잭션은 이 옵션이 true로 설정되어 있으면 신규 트랜잭션조건과 상관없이 외부 트랜잭션이 commit 되더라도 물리 트랜잭션 rollback을 호출합니다.
  • rollbackOnly 옵션이 true로 설정되어 물리 트랜잭션이 롤백되는 경우, 트랜잭션 매니저는 UnexpectedRollbackException 예외를 호출 코드에게 내던짐으로써, 명확하게 문제를 알려줍니다.

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<참고 자료>

Transaction 전파가 뭡니까?

 

스프링 DB 2편 - 데이터 접근 활용 기술 - 인프런 | 강의