Transactional에 대해

서론

Spring에서 사용되는 Transactional에 대한 면접 질문을 받았을 때, 막상 대답하려다 얼버무리게 되어 내부 구조와 트랜잭션의 성질 등을 제대로 공부하고자 합니다. 이번 글에서는 이를 파헤쳐보고, 이후에는 격리 수준과 비관적/낙관적 락에 대해서도 다룰 예정입니다.

Spring 프로젝트를 개발할 때 흔히 @Transactional 어노테이션을 붙여 트랜잭션의 시작(Begin), 반영(Commit), 오류 시 원복(Rollback) 구조로 인식하고 사용하곤 했습니다. 읽기 전용 트랜잭션에서는 readonly = true 옵션을 사용하는 방식도 암묵적으로 널리 사용되고 있습니다.

이 글에서는 Transactional의 개념부터 시작해 관련 옵션들까지 꼬리에 꼬리를 무는 형식으로 정리해보겠습니다.

우선 트랜잭션의 4가지 주요 성질은 다음과 같습니다.

1. 원자성(Atomicity): 트랜잭션 내의 모든 작업은 하나의 단위로 처리되며, 모두 성공하거나 모두 실패해야 합니다.
2. 일관성(Consistency): 트랜잭션 전후의 데이터는 항상 일관된 상태를 유지해야 합니다.
3. 격리성(Isolation): 동시에 수행되는 트랜잭션들이 서로 영향을 주지 않도록 격리되어야 합니다.
4. 지속성(Durability): 트랜잭션이 성공적으로 수행되면 그 결과는 영구적으로 저장되어야 합니다.

개인적으로는 격리성과 일관성이 특히 중요하다고 생각합니다. 물론 네 가지 모두 핵심적인 성질입니다.

@Transactional 이란?

데이터베이스 작업에서 트랜잭션을 선언적으로 관리하기 위한 어노테이션입니다. 이 어노테이션은 클래스 또는 메서드 수준에 적용할 수 있습니다.

우선순위

Transactional 어노테이션은 다음 순서로 우선 적용됩니다:

클래스의 메서드
클래스
인터페이스의 메서드
인터페이스 전체

클래스 수준에서 적용 시 해당 클래스의 모든 메서드에 기본 설정이 적용되고, 메서드 수준에선 클래스 설정을 오버라이드합니다.

단, 주의할 점은 @Transactional은 Spring AOP 기반으로 작동하며, 기본적으로 Dynamic Proxy를 사용합니다. 이는 인터페이스 기반이기 때문에, 클래스 기반 트랜잭션이 필요한 경우엔 CGLib 프록시를 사용해야 합니다.

결론적으로 @Transactional은 프록시 객체를 생성해 메서드 실행 전 PlatformTransactionManager를 사용하여 트랜잭션을 시작하고, 예외 유무에 따라 Commit 또는 Rollback을 수행합니다.

Commit과 Rollback

Commit: CheckedException 또는 예외가 없는 경우
Rollback: UncheckedException(RuntimeException, Error 등)이 발생한 경우

Transactional 옵션들

public @interface Transactional {
    String value() default "";
    String transactionManager() default "";
    String[] label() default {};
    Propagation propagation() default Propagation.REQUIRED;
    Isolation isolation() default Isolation.DEFAULT;
    int timeout() default -1;
    String timeoutString() default "";
    boolean readOnly() default false;
    Class<? extends Throwable>[] rollbackFor() default {};
    String[] rollbackForClassName() default {};
    Class<? extends Throwable>[] noRollbackFor() default {};
    String[] noRollbackForClassName() default {};
}

주요 속성

isolation: 트랜잭션의 격리 수준 지정 propagation: 트랜잭션 간의 전파 동작 방식 지정 rollbackFor: 특정 예외 발생 시 롤백 noRollbackFor: 특정 예외는 롤백하지 않음 timeout: 지정 시간 초과 시 롤백 readOnly: 읽기 전용 트랜잭션 여부

1. isolation (격리 수준)

레벨	설명
DEFAULT	기본값, DB 설정을 따름
READ_UNCOMMITTED	커밋되지 않은 데이터도 읽을 수 있음 (Dirty Read 가능)
READ_COMMITTED	커밋된 데이터만 읽을 수 있음 (Dirty Read 방지)
REPEATABLE_READ	동일 트랜잭션 내 반복 조회 시 같은 결과 보장 (Non-repeatable Read 방지)
SERIALIZABLE	가장 엄격한 수준, 완전한 격리 제공 (모든 문제 방지)

격리 수준에 따른 문제

Isolation Level	Dirty Read	Non-Repeatable Read	Phantom Read
Read Uncommitted	O	O	O
Read Committed	-	O	O
Repeatable Read	-	-	O
Serializable	-	-	-

2. propagation (전파 속성)

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
public void addUser(UserDTO dto) {
    // 로직 구현
}

옵션	설명
REQUIRED	기본값. 기존 트랜잭션 있으면 참여, 없으면 새로 생성
REQUIRES_NEW	항상 새로운 트랜잭션 생성, 기존 트랜잭션 일시 중단
SUPPORTS	트랜잭션이 있으면 참여, 없으면 트랜잭션 없이 실행
NOT_SUPPORTED	트랜잭션이 있으면 중단 후 트랜잭션 없이 실행
MANDATORY	반드시 기존 트랜잭션 존재해야 실행, 없으면 예외 발생
NEVER	트랜잭션 존재 시 예외 발생, 없을 때만 실행
NESTED	중첩 트랜잭션 실행, 없으면 REQUIRED처럼 동작

3. noRollbackFor

특정 예외 발생 시 롤백하지 않음

@Transactional(noRollbackFor = Exception.class)
public void addUser(UserDTO dto) {
    // 로직 구현
}

4. rollbackFor

특정 예외 발생 시 강제로 롤백

@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public void addUser(UserDTO dto) {
    // 로직 구현
}

기본적으로 @Transactional은 UncheckedException과 Error에만 롤백합니다. CheckedException에 대해서도 롤백하고 싶다면 rollbackFor = Exception.class를 설정해야 합니다.

5. timeout

트랜잭션 제한 시간 설정. 지정 시간 내에 작업이 완료되지 않으면 롤백됩니다. 기본값은 -1 (제한 없음)

@Transactional(timeout = 10)
public void addUser(UserDTO dto) {
    // 로직 구현
}

6. readOnly

읽기 전용 트랜잭션 지정. 쓰기 작업 시 예외 발생

@Transactional(readOnly = true)
public void getUser() {
    // 조회만 수행
}

readOnly는 JPA에서 쓰기 작업을 막지는 않지만, 일부 DB 드라이버에서는 힌트로 활용되어 성능 최적화에 도움을 줍니다.

마무리

이번 글에서는 @Transactional에 대한 기본 정의와 주요 옵션들에 대해 알아보았습니다. 앞으로 이어지는 포스트에서는 트랜잭션의 격리 수준, 비관적 락 vs 낙관적 락 등 더 심화된 내용을 다룰 예정입니다.