[Java] JPA의 @Lock 동시성 제어

데이터베이스와 관련된 애플리케이션을 개발하다 보면 동시성 문제를 다루어야 할 때가 많습니다.🤔

JPA에서 여러 스레드 또는 트랜잭션이 동일한 데이터를 동시에 읽고 쓰려고 할 때 발생할 수 있는 문제를 해결하기 위해 다양한 잠금(Locking) 기법에 대해 살펴보겠습니다.

 

@Lock 어노테이션이란?

@Lock 어노테이션은 JPA에서 엔티티에 대한 동시성 제어를 위한 잠금 메커니즘을 정의할 때 사용됩니다.

이 어노테이션은 주로 @Query 어노테이션과 함께 사용되어 쿼리 실행 시 특정 잠금 모드를 적용하도록 지시합니다.

이를 통해 특정 엔티티에 대한 동시성 제어를 강화할 수 있습니다.

 

예를 들어, 특정 리포지토리 메서드에서 @Lock 어노테이션을 적용하여 비관적 잠금을 설정할 수 있습니다.

public interface ProductRepository extends JpaRepository<Product, Long> {

    @Lock(LockModeType.PESSIMISTIC_WRITE)
    @Query("SELECT p FROM Product p WHERE p.id = :id")
    Optional<Product> findByIdWithLock(@Param("id") Long id);
}

위 코드에서 findByWithLock 메서드는 PESSIMISTIC_WRITE 잠금을 사용하여 특정 Product 엔티티를 수정할 때 다른 트랜잭션이 이를 읽거나 수정하지 못하도록 합니다. 이로써 데이터의 일관성을 보장할 수 있습니다.

 

@Lock 어노테이션의 LockModeType 옵션

• LockModeType.OPTIMISTIC
  낙관적 잠금 모드로, 엔티티를 수정할 때 버전 정보를 사용해 충돌을 감지합니다.
  트랜잭션이 커밋될 때까지 다른 트랜잭션이 동일한 엔티티를 자유롭게 읽을 수 있지만, 수정할 경우 버전 번호를 비교하여 충돌 여부를 확인합니다.
  - 사용 예시: 주로 읽기 작업이 많고 충돌 가능성이 낮은 애플리케이션에서 사용됩니다.
• LockModeType.OPTIMISTIC_FORCE_INCREMENT
  낙관적 잠금과 유사하지만 엔티티를 읽기만 하더라도 버전 번호를 강제로 증가시킵니다.
  이를 통해 다른 트랜잭션이 같은 엔티티에 대해 낙관적 잠금을 시도할 때 충돌을 유도할 수 있습니다.
  - 사용 예시: 엔티티의 상태를 반드시 최신으로 유지해야 하는 경우에 사용됩니다.
• LockModeType.PESSIMISTIC_READ
  비관적 읽기 잠금 모드로 트랜잭션이 엔티티를 읽을 때 다른 트랜잭션이 이를 수정할 수 없도록 잠금을 겁니다.
  하지만 다른 트랜잭션이 읽기 잠금을 획득할 수는 있습니다.
  - 사용 예시: 읽기 작업이 중요하고, 그동안 데이터가 변경되지 않도록 해야 하는 경우 사용됩니다.
• LockModeType.PESSIMISTIC_WRITE
  비관적 쓰기 잠금 모드로 트랜잭션이 엔티티를 수정할 때 다른 트랜잭션이 이를 읽거나 수정하지 못하도록 잠금을 겁니다.
  가장 강력한 동시성 제어가 필요할 때 사용됩니다.
  - 사용 예시: 계좌이체, 재고 관리 등 데이터 일관성이 매우 중요한 시스템에서 사용됩니다.
• LockModeType.PESSIMISTIC_FORCE_INCREMENT
  비관적 쓰기 잠금과 유사하지만 트랜잭션이 엔티티를 읽기만 하더라도 버전 번호를 강제로 증가시킵니다.
  이를 통해 다음 트랜잭션이 엔티티를 읽거나 수정할 때 충돌이 발생할 수 있습니다.
  - 사용 예시: 충돌 관리가 중요하며, 트랜잭션 간의 확실한 동기화가 필요한 경우 사용됩니다.
• LockModeType.NONE
  기본값으로 트랜잭션에서 아무런 잠금을 걸지 않습니다. 동시성 제어가 필요하지 않은 경우에 사용됩니다.
  - 사용 예시: 단순 조회 작업이나, 동시성 문제가 발생할 가능성이 거의 없는 경우에 사용됩니다.

 

동시성 제어의 중요성

동시성 제어는 다중 사용자 환경에서 애플리케이션의 데이터 일관성을 유지하는데 필수적입니다.

JPA의 @Lock어노테이션과 다양한 LockModeType을 적절히 사용하면, 데이터베이스와 애플리케이션의 동시성 문제를 효과적으로 관리할 수 있습니다.

그러나 잠금 전략을 선택할 때는 신중해야 합니다. 과도한 잠금은 데드락(교착 상태)이나 성능 저하를 초래할 수 있습니다.

따라서 애플리케이션의 요구사항과 환경에 맞는 잠금 전략을 선택하는 것이 중요합니다.

 

 

💡 @Lock 어노테이션과 LockModeType을 활용한 동시성 제어는 JPA에서 데이터 일관성을 유지하는 중요한 도구입니다.
각 잠금 모드의 특성과 사용 시나리오를 이해하고, 이를 실무에 적절히 적용함으로써 안정적이고 효율적인 애플리케이션을 개발할 수 있습니다.
JPA의 동시성 제어 메커니즘을 충분히 이해하고 활용하면, 특히 복잡한 비즈니스 로직을 처리하는 시스템에서 큰 도움이 될 것입니다.