재고 - 주문 프로세스에서의 동시성 제어

문제

재고 - 주문 프로세스에서 하나의 재고를 동시에 주문할 시 발생하는 동시성의 문제를 해결하기 위함

 

프로세스 순서

Lock 종류

Shared Lock(Read Lock) : 데이터를 읽을 때 사용되는 Lock으로 같은 Read 끼리는 동시 접근 가능

Exclusive Lock(Write Lock) : 데이터를 변경할 때 사용되는 Lock으로 해당 Lock이 해제될 때까지 어떤 접근도 허용하지 않음

 

Transaction Isolation Level 종류

위의 Lock을 Transaction에 따라 자동으로 걸어주는 기준을 의미

• READ UNCOMMITED
  • COMMIT 여부와 관계 없이 데이터를 조회
  • 수정 중인 데이터를 조회하는 Dirty Read 발생 가능

 

• READ COMMITED
  • COMMIT 전의 데이터를 이전의 데이터를 임시 보관하는 UNDO 영역에서 참조
  • 한 트랜잭션 내에서 동일한 SELECT에 대하여 다른 값이 반환되는 NON-REPEATABLE READ 문제 발생 가능

 

• REPEATABLE READ
  • TRANSCATION에서의 첫 SELECT 수행 시간을 기준으로 모든 조회를 해당 시점 기준의 UNDO 영역에서 참조

 

• SERIALIZABLE
  • 모든 SELECT가 SELECT FOR SHARE 형태로 동작
  • 동시처리 능력이 다른 격리수준보다 떨어짐
  • 두 TRANSCATION의 교착상태인 DEADLOCK 가능성 높음

 

비관적 잠금에서의 Solution:

1. 데이터 lock 수준을 SERIALIZABLE 수준으로 업데이트

- 동시처리 능력이 너무 떨어져 해당 LOCK으로 인한 모든 타 요청을 재시도 해야함

 

2. SELECT FOR UPDATE를 활용

- 명시적으로 SERIALIZABLE 수준으로 LOCK을 잡고 해당 트랜잭션이 종료되면 해제

 

3. TRANSACTION의 Write Lock을 활용하여 일관성 유지

 

낙관적 잠금에서의 Solution:

1. 테이블에 Version 컬럼을 추가하여 값을 수정할 때 Version이 동일하면 수정이 가능하고 상이할 시 실패

- 두 세션이 동일한 버전으로 수정을 요청할 시 Version Conflict가 발생하여 Affected Row Count가 0이 되므로 재시도 필요

 

Solution 후보

Case 1. 인앱 결제까지 Transaction에 포함

장점 : 완전 무결성 보장 가능

단점 : 인앱 결제 진행하는 동안 같은 제품에 대하여 주문 불가능

 

Case 2. 미리 추가된 결제 Row를 업데이트하는 방식

장점 : 사용자가 결제만 진행하고 주문에 실패하는 오류를 방지

단점 : 결제 요청 모듈에서 대기 상태가 진행될 경우 결제 완료 없이 주문 상태 유지

 

Case 3. 결제 실패 시 Commit된 Row를 수동 Rollback하는 방식

장점 : 사용자가 결제만 진행하고 주문에 실패하는 오류를 방지

단점 : 결제 요청 모듈에서 대기 상태가 진행될 경우 결제 완료 없이 주문 상태 유지

 

Case 4. 결제 성공 시 결제 테이블에 INSERT 하는 방식

장점 : 결제 없이 주문 불가능, 결제 완료 후 주문에 실패 시 A/S 가능

단점 : 결제 완료 후 주문에 실패하는 경우 발생

 

최종 Solution

최종 : 결제 성공 시 Transaction 진행 후 Rollback 시 결제 취소하는 방식

이유

- 실시간으로 조회되어야 하는 기능이 존재하기 때문에 SERIALIZABLE 수준의 ISOLATION LEVEL은 사용 불가

- 발생할 수 있는 오류를 최소화 하며 재고에 대한 동시성 문제 해결

 

참고:

https://chrisjune-13837.medium.com/db-%EB%8F%99%EC%8B%9C%EC%84%B1-%EB%AC%B8%EC%A0%9C-%ED%95%B4%EA%B2%B0%EB%B0%A9%EB%B2%95-f5e52e2e3

[DB] 동시성 문제 해결방법

http://jaynewho.com/post/44

동시성 문제 - 비즈니스 애플리케이션 (Part 3) | Jayne.who();

https://techblog.woowahan.com/2709/

선물하기 시스템의 상품 재고는 어떻게 관리되어질까? | 우아한형제들 기술블로그

https://hwannny.tistory.com/81

비관적 잠금(선점 잠금, Pessimistic Lock)과 낙관적 잠금(비선점 잠금, Optimistic Lock)

https://dololak.tistory.com/446

[Database] SELECT ~ FOR UPDATE 란?