Spring boot - @Transactional 전파 주의 사항

주제 ( 전체 트랜잭션이 롤백되는 상황에 대한 해결책 )

이번 포스팅에서는 @Transactional의 propagation 속성을 사용시 집중해볼만한 부분을 살펴본다.

주 내용은 마지막으로, @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)를 사용할 때, 전체 트랜잭션이 롤백되는 상황에 대한 해결책을 얘기한다.

테스트를 위한 코드 작성

테스트를 위해 다음과 같은 6 가지 클래스를 작성한다.

이 상황에서 수정하며 테스트할 클래스는 TransactionDisabledService, TransactionEnabledService 둘이다.

Parent ( Entity )

@Entity
@NoArgsConstructor
@Getter
public class Parent {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;

    @OneToMany(mappedBy = "parent")
    private List<Child> child;
}

Child ( Entity )

@Entity
@NoArgsConstructor
@Getter
public class Child {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;

    @JsonIgnore
    @ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY)
    @JoinColumn(foreignKey = @ForeignKey(ConstraintMode.NO_CONSTRAINT))
    private Parent parent;

    public Child(Parent parent) {
        this.parent = parent;
    }
}

ChildRepository ( Repository )

public interface ChildRepository extends JpaRepository<Child, Long> {
}

ParentRepository ( Repository )

public interface ParentRepository extends JpaRepository<Parent, Long> {
}

ChildService ( Service )

@Service
@RequiredArgsConstructor
public class ChildService {
    private final ChildRepository childRepository;

    public void addNewChild(final Parent parent) {
        childRepository.save(new Child(parent));
        throw new RuntimeException("ChildService에서 addNewChild() 중에 에러 발생 !!!! 비상비상비상비상");
    }
}

TransactionEnabledService ( Service )

@Service
@RequiredArgsConstructor
public class ParentService {
    private final ParentRepository parentRepository;
    private final ChildService childService;

    @Transactional
    public void addNewParent() {
        parentRepository.save(new Parent());
    }

    @Transactional
    public void addNewParentWithChild() {
        final Parent parent = parentRepository.save(new Parent());
        transactionDisabledService.addNewChild(parent);
    }

    @Transactional(readOnly = true)
    public List<Parent> loadAllParents() {
        return parentRepository.findAll();
    }
}

시나리오

포스팅에서는 Transaction 전파 과정에 생기는 UncheckedException의 영향을 다룬다.
그러므로 현재 시나리오의 모든 경우에서, ChildService의 메소드 호출은 ParentService를 통해서만 이루어진다.

1. 트랜잭션을 공유하는 경우

두 서비스 객체가 트랜잭션을 공유하는 경우

@Service
@RequiredArgsConstructor
public class ChildService {
    private final ChildRepository childRepository;

    // 트랜잭션 유지하도록 
    @Transactional(propagation = Propagation.MANDATORY)
    public void addNewChild(final Parent parent) {
        childRepository.save(new Child(parent));
        throw new RuntimeException("ChildService에서 addNewChild() 중에 에러 발생 !!!! 비상비상비상비상");
    }
}

먼저, 첫번째 시나리오다. ParentService, ChildService가 하나의 트랜잭션을 공유한다.
각각 프록시 객체가 생성되며 하나의 Transaction을 공유하게 된다.

ParentService, ChildService 어디서든 UncheckedException이 발생할 경우, 트랜잭션이 롤백될 것임을 알 수 있다.

다음과 같은 테스트 코드에서 모든 insert 작업이 롤백 되었음을 알 수 있다.

@SpringBootTest
class TransactionApplicationTests {
    @Autowired
    private ParentService parentService;

    @Autowired
    private ParentRepository parentRepository;
    @Autowired
    private ChildRepository childRepository;

    @Test
    void 트랜잭션_롤백_테스트() {
        try {
            parentService.addNewParentWithChild();
        } catch (Exception e) {

        }

        org.junit.jupiter.api.Assertions.assertAll(
                () -> Assertions.assertThat(parentRepository.count()).isEqualTo(0),
                () -> Assertions.assertThat(childRepository.count()).isEqualTo(0)
        );
    }
}

2. 트랜잭션이 명시적이지 않은 경우

두 서비스 객체가 트랜잭션이 명시적이지 않은 경우

위 그림과 같이 하나의 트랜잭션 매니저를 공유하게 된다. RuntimeException이 발생했을 때, Call Stack에 따라 ParentService 까지 예외가 전해짐으로 모든 트랜잭션이 롤백될것임을 알 수 있다.

@Service
@RequiredArgsConstructor
public class ChildService {
    private final ChildRepository childRepository;

    // 트랜잭션 어노테이션 제거 
    public void addNewChild(final Parent parent) {
        childRepository.save(new Child(parent));
        throw new RuntimeException("ChildService에서 addNewChild() 중에 에러 발생 !!!! 비상비상비상비상");
    }
}

3. 새로운 트랜잭션을 사용하는 경우

두 서비스 객체가 서로 다른 트랜잭션을 사용하는 경우

ParentService와 ChildService가 서로 다른 트랜잭션 상에서 동작할 필요가 있다고 하자.
ChildService 에서 Child 엔티티를 생성하는 중에 발생했을 때, Parent는 정상적으로 저장될거라 기대할 수 있다.

그럼 아래와 같이 간단히 새로운 트랜잭션을 생성하도록 할 수 있다.

@Service
@RequiredArgsConstructor
public class ChildService {
    private final ChildRepository childRepository;

    // 새로운 트랜잭션 상에서 동작하도록
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
    public void addNewChild(final Parent parent) {
        childRepository.save(new Child(parent));
        throw new RuntimeException("ChildService에서 addNewChild() 중에 에러 발생 !!!! 비상비상비상비상");
    }
}

트랜잭션은 새로 만들어질 것이며 아래와 같은 과정을 통해 이뤄질거라 예측된다.

아래는 이를 위한 테스트 코드이다.

    @Test
    void Parent만_저장되는_테스트() {
        try {
            parentService.addNewParentWithChild();
        } catch (Exception e) {
            log.info(e.getMessage());
        }

        org.junit.jupiter.api.Assertions.assertAll(
                () -> Assertions.assertThat(parentRepository.count()).isEqualTo(1),
                () -> Assertions.assertThat(childRepository.count()).isEqualTo(0)
        );
    }

테스트를 해보면 알겠지만, 놀랍게도 실패한다.
모든 트랜잭션이 롤백되어 데이터베이스엔 어떠한 데이터도 존재하지 않았다.

왜 이런 상황이 생기는걸까?

트랜잭션 roll-back only 마크

자바는 Exception이 발생하면 Call Stack을 따라 전파된다.

따라서, ChildService의 프록시에도 이 RuntimeException이 전해지며, ParentService에도 마찬가지로 RuntimeException이 전해진다.
이 과정에서 Transaction1, Transaction2 둘 모두 rollBack 플래그가 On 됨으로써 둘 모두 롤백되는 것이다.

해결책

1. `Caller (ParentService)`에서 `try - catch`

Caller (ParentService)에서 try - catch 를 활용해 ParentService에 RuntimeException이 전해지지 않도록 한다.

@Service
@RequiredArgsConstructor
@Slf4j
public class ParentService {
    private final ParentRepository parentRepository;
    private final ChildService childService;

    @Transactional
    public void addNewParent() {
        parentRepository.save(new Parent());
    }

    @Transactional
    public void addNewParentWithChild() {
        final Parent parent = parentRepository.save(new Parent());

        // RuntimeException이 CallStack에 더이상 전파되지 않도록 수정
        try {
            childService.addNewChild(parent);
        } catch (Exception e) {}
    }

    @Transactional(readOnly = true)
    public List<Parent> loadAllParents() {
        return parentRepository.findAll();
    }
}

@Service
@RequiredArgsConstructor
public class ChildService {
    private final ChildRepository childRepository;

    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
    public void addNewChild(final Parent parent) {
        childRepository.save(new Child(parent));
        throw new RuntimeException("ChildService에서 addNewChild() 중에 에러 발생 !!!! 비상비상비상비상");
    }
}

2. @Transactional(noRollbackFor = ChildCustomException.class)

Callee에서 발생할 특정 예외에 대해 Caller (ParentService)가 rollback 하지 않도록 구성한다.

이를 위해선 ChildService 에서 발생할 예외를 커스텀하고, 이를 ParenService에서 특정할 필요가 있다.

@Service
@RequiredArgsConstructor
@Slf4j
public class ParentService {
    private final ParentRepository parentRepository;
    private final ChildService childService;

    @Transactional
    public void addNewParent() {
        parentRepository.save(new Parent());
    }

    @Transactional(noRollbackFor = ChildCustomException.class)
    public void addNewParentWithChild() {
        final Parent parent = parentRepository.save(new Parent());
        childService.addNewChild(parent);
    }

    @Transactional(readOnly = true)
    public List<Parent> loadAllParents() {
        return parentRepository.findAll();
    }
}

@Service
@RequiredArgsConstructor
public class ChildService {
    private final ChildRepository childRepository;

    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
    public void addNewChild(final Parent parent) {
        childRepository.save(new Child(parent));
        throw new ChildCustomException("ChildService에서 addNewChild() 중에 에러 발생 !!!! 비상비상비상비상");
    }
}

1. 방법: `Caller (ParentService)`에서 `try - catch`

장점
- 직관적으로 이해하기 쉬움.
단점
- BusinessException이 Controller까지 전파되지 않음.
  → 서비스 내부에서 성공 여부나 실패 여부에 대한 정보를 알 수 없음.
- 비즈니스 로직이 더럽혀짐.
  → try-catch 블록이 삽입되어 코드 가독성이 저하됨.

2. 방법: @Transactional(noRollbackFor = ChildCustomException.class)

장점
- RuntimeException이 그대로 Controller까지 전파됨.
- 비즈니스 로직이 더럽혀지지 않음.
  → try-catch가 없어 깔끔한 코드 유지.
단점
- 커스텀 예외를 만들어야 하는 불편함.
  → 예외 클래스 설계에 추가 작업 필요.
- 호출자가 하위 비즈니스 로직에서 발생 가능한 예외에 대한 정보를 알아야 함.

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주제 ( 전체 트랜잭션이 롤백되는 상황에 대한 해결책 )

테스트를 위한 코드 작성

Parent ( Entity )

Child ( Entity )

ChildRepository ( Repository )

ParentRepository ( Repository )

ChildService ( Service )

TransactionEnabledService ( Service )

시나리오

1. 트랜잭션을 공유하는 경우

2. 트랜잭션이 명시적이지 않은 경우

3. 새로운 트랜잭션을 사용하는 경우

트랜잭션 roll-back only 마크

해결책

1. Caller (ParentService)에서 try - catch

2. @Transactional(noRollbackFor = ChildCustomException.class)

1. 방법: Caller (ParentService)에서 try - catch

2. 방법: @Transactional(noRollbackFor = ChildCustomException.class)

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1. `Caller (ParentService)`에서 `try - catch`

1. 방법: `Caller (ParentService)`에서 `try - catch`