DB Lock(Optimistic, Pessimistic)

Lock 이란?

Lock의 종류

낙관적 락

낙관적 락(Optimistic Lock)은 락을 미리 걸지 않고, 작업 후 충돌을 감지하는 방식으로 동시성 제어를 수행하는 기법이다. 이 방법은 충돌이 발생할 확률이 낮을 때 유효하게 사용할 수 있다. 보통 버전 관리나 타임스탬프를 활용하여 충돌 여부를 확인한다.

🔑 낙관적 락의 동작 원리

1. 작업 전 (Optimistic)

• 트랜잭션이 시작될 때, 락을 걸지 않고 자원에 접근하여 작업을 시작한다.

• 이때 자원에 대한 충돌 가능성을 낙관적으로 보고, 작업을 진행한다.

2. 작업 후 (Conflict Detection)

• 작업이 완료되면 충돌 검사를 한다. 보통 버전 정보나 타임스탬프를 이용해서, 해당 데이터가 다른 트랜잭션에 의해 수정되지 않았는지 확인한다.
• 예: 버전 번호가 변경되었으면 다른 트랜잭션에서 이미 수정되었음을 의미한다.

3. 충돌 발생 시 처리

• 만약 충돌이 발생했다면, 트랜잭션을 롤백하거나, 사용자가 선택한 방법으로 재시도하거나 에러를 반환할 수 있다.

JPA에서 낙관적 락을 사용하는 방법

@Entity
public class Student {

    @Id
    private Long id;

    private String name;

    private String lastName;

    @Version
    private Integer version;

    // getters and setters

}

Lock Modes

• OPTIMISTIC(READ)

• OPSITMISTIC_FORCE_INCREMENT(WRITE)

em.find(Product.class, 1L, LockModeType.OPTIMISTIC);

em.find(Product.class, 1L, LockModeType.OPTIMISTIC_FORCE_INCREMENT);

em.find(Product.class, 1L, LockModeType.READ);

em.find(Product.class, 1L, LockModeType.WRITE);

@Transactional
public void reduceStock(Long productId, int quantity) {
    Product product = productRepository.findById(productId)
        .orElseThrow();

    if (product.getStock() < quantity) {
        throw new IllegalArgumentException("재고 부족");
    }

    product.setStock(product.getStock() - quantity);
    productRepository.save(product);
}

OptimisticLockException

비관적 락

비관적 락(Pessimistic Lock)은 데이터에 동시에 접근하는 상황에서 충돌(동시성 문제)을 미리 방지하기 위해 트랜잭션이 데이터를 읽거나 쓰기 전에 락(Lock)을 걸어 다른 트랜잭션이 해당 데이터에 접근하지 못하도록 막는 방식이다.

🔑 비관적 락의 동작 원리

1. 작업 전 (락 획득)

• 트랜잭션 시작 시, 데이터에 락을 걸고 다른 트랜잭션의 접근을 차단한다.

• 다른 트랜잭션은 락이 해제되기 전까지 해당 데이터에 접근하거나 수정할 수 없다.

2. 작업 중 (락 유지)

• 해당 트랜잭션은 단독으로 데이터에 접근하여 작업을 수행한다.

• 이 동안 다른 트랜잭션은 대기하거나 오류를 발생시킨다.

3. 작업 완료 (락 해제)

• 트랜잭션이 커밋되거나 롤백되면, 락이 해제된다.

• 이후 대기 중이던 트랜잭션들이 순차적으로 실행된다.

JPA에서 비관적 락을 사용하는 방법

Entity Repository에서 사용 예:

java

@Lock(LockModeType.PESSIMISTIC_WRITE)
@Query("SELECT p FROM Product p WHERE p.id = :id")
Product findByIdForUpdate(@Param("id") Long id);

주요 LockModeType

비관적 락의 장단점

✅ 장점

• 데이터 정합성이 강력히 보장된다.

• 충돌이 예상되는 경우에도 안정적인 처리가 가능하다.

• 재고 감소, 좌석 예약 등 동시성 문제가 치명적인 도메인에 적합하다.

❌ 단점

• 락 경합으로 인한 대기 시간이 발생할 수 있다.

• 동시 요청이 많은 시스템에서는 성능 저하가 심각할 수 있다.

• 트랜잭션이 오래 지속되면 데드락(교착상태) 이 발생할 가능성도 있다.

PessimisticLockException

try {
    productRepository.findByIdWithLock(productId);
} catch (PessimisticLockException e) {
    // 예외 처리 로직: 재시도 또는 에러 반환
}