JPA Pessimistic Locking
1. 잠금 모드
JPA 사양은 세 가지 비관적 잠금 모드를 정의한다.
PESSIMISTIC_READ를 사용하면 공유 잠금을 얻고 데이터가 업데이트되거나 삭제되는 것을 방지할 수 있다.
PESSIMISTIC_WRITE를 사용하면 배타적 잠금을 얻어 데이터를 읽거나, 업데이트하거나, 삭제하는 것을 방지할 수 있다.
PESSIMISTIC_FORCE_INCREMENT는 PESSIMISTIC_WRITE와 유사하게 작동하며, 버전이 지정된 엔터티의 버전 속성을 추가로 증가시킨다.
모두 LockModeType 클래스의 정적 멤버이며 트랜잭션이 데이터베이스 잠금을 획득할 수 있도록 한다. 모두 트랜잭션이 커밋되거나 롤백될 때까지 유지된다.
한 번에 하나의 잠금만 얻을 수 있다. 불가능한 경우 PersistenceException이 발생한다.
1) PESSIMISTIC_READ
데이터만 읽고 더러운 읽기를 만나지 않으려면 PESSIMISTIC_READ(공유 잠금)를 사용할 수 있다. 하지만 업데이트나 삭제는 할 수 없다.
가끔 사용하는 데이터베이스가 PESSIMISTIC_READ 잠금을 지원하지 않는 경우가 있는데, 이럴 경우 대신 PESSIMISTIC_WRITE 잠금을 얻을 수 있다.
2) PESSIMISTIC_WRITE
데이터에 대한 잠금을 획득하고 변경해야 하는 모든 트랜잭션은 PESSIMISTIC_WRITE 잠금을 획득해야 한다. JPA 사양에 따르면 PESSIMISTIC_WRITE 잠금을 보유하면 다른 트랜잭션이 데이터를 읽거나, 업데이트하거나, 삭제할 수 없다.
일부 데이터베이스 시스템은 독자가 이미 차단된 데이터를 가져올 수 있도록 하는 다중 버전 동시성 제어를 구현한다.
3) PESSIMISTIC_FORCE_INCREMENT
이 잠금은 PESSIMISTIC_WRITE와 유사하게 작동하지만 버전이 지정된 엔터티, 즉 @Version으로 주석이 달린 속성을 가진 엔터티와 협력하기 위해 도입되었다.
버전화된 엔터티의 모든 업데이트는 PESSIMISTIC_FORCE_INCREMENT 잠금을 획득한 후에 이루어질 수 있다. 해당 잠금을 획득하면 버전 열이 업데이트된다.
PESSIMISTIC_FORCE_INCREMENT를 버전 없는 엔터티에 대해 지원하는지 여부는 지속성 공급자가 결정한다. 지원하지 않는 경우 PersistenceException을 throw한다.
4) Exceptions
비관적 잠금으로 작업하는 동안 어떤 예외가 발생할 수 있는지 아는 것이 좋습니다. JPA 사양은 다양한 유형의 예외를 제공합니다.
PessimisticLockException은 잠금을 획득하거나 공유 잠금을 배타 잠금으로 변환하는데 실패하고 트랜잭션 수준의 롤백이 발생함을 나타낸다.
LockTimeoutException은 잠금을 얻거나 공유 잠금을 배타적 잠금으로 변환하는 것이 시간 초과되어 명령문 수준 롤백을 초래하는 것을 나타낸다.
PersistenceException은 지속성 문제가 발생했음을 나타낸다. PersistenceException과 NoResultException, NonUniqueResultException, LockTimeoutException 및 QueryTimeoutException을 제외한 하위 유형은 롤백할 활성 트랜잭션을 표시한다.
2. 비관적 잠금 사용
단일 레코드 또는 레코드 그룹에 대해 비관적 잠금을 구성하는 몇 가지 가능한 방법이 있다. JPA에서 이를 수행하는 방법이다.
1) Find
찾는 것이 아마도 가장 간단한 방법이다.
find 메서드에 LockModeType 객체를 매개변수로 전달하면 된다.
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entityManager.find(Student.class, studentId, LockModeType.PESSIMISTIC_READ);
2) Query
또한 Query 객체를 사용할 수도 있고 잠금 모드를 매개변수로 사용하여 setLockMode 세터를 호출할 수도 있다.
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Query query = entityManager.createQuery("from Student where studentId = :studentId");
query.setParameter("studentId", studentId);
query.setLockMode(LockModeType.PESSIMISTIC_WRITE);
query.getResultList()
3) 명시적 잠금
find 메서드로 검색된 결과를 수동으로 잠그는 것도 가능하다.
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Student resultStudent = entityManager.find(Student.class, studentId);
entityManager.lock(resultStudent, LockModeType.PESSIMISTIC_WRITE);
4) Refresh
새로 고침 메서드로 엔티티의 상태를 덮어쓰려면 잠금을 설정할 수도 있다.
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Student resultStudent = entityManager.find(Student.class, studentId);
entityManager.refresh(resultStudent, LockModeType.PESSIMISTIC_FORCE_INCREMENT);
5) NamedQuery
@NamedQuery 주석을 사용하면 잠금 모드도 설정할 수 있다.
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@NamedQuery(name="lockStudent",
query="SELECT s FROM Student s WHERE s.id LIKE :studentId",
lockMode = PESSIMISTIC_READ)
3. 잠금 범위
잠금 범위 매개변수는 잠긴 엔터티의 잠금 관계를 처리하는 방법을 정의한다. 쿼리에 정의된 단일 엔터티에만 잠금을 얻거나 추가로 관계를 차단할 수 있다.
범위를 구성하려면 PessimisticLockScope 열거형을 사용할 수 있다. 여기에는 NORMAL과 EXTENDED라는 두 가지 값이 포함된다.
EntityManager, Query, TypedQuery 또는 NamedQuery의 적절한 메서드에 인수로 PessimisticLockScope 값을 갖는 매개변수 ‘jakarta.persistence’를 전달하여 범위를 설정할 수 있다.
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Map<String, Object> properties = new HashMap<>();
map.put("jakarta.persistence", PessimisticLockScope.EXTENDED);
entityManager.find(Student.class, 1L, LockModeType.PESSIMISTIC_WRITE, properties);
1) PessimisticLockScope.NORMAL
PessimisticLockScope.NORMAL은 기본 범위이다. 이 잠금 범위를 사용하면 엔터티 자체를 잠근다. 연결된 상속과 함께 사용하면 조상도 잠근다.
두 개의 엔터티가 있는 샘플 코드이다.
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@Entity
@Inheritance(strategy = InheritanceType.JOINED)
public class Person {
@Id
private Long id;
private String name;
private String lastName;
// getters and setters
}
@Entity
public class Employee extends Person {
private BigDecimal salary;
// getters and setters
}
Employee에 대한 잠금을 얻고 싶을 때, 두 엔터티에 걸쳐 있는 SQL 쿼리를 관찰할 수 있다.
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SELECT t0.ID, t0.DTYPE, t0.LASTNAME, t0.NAME, t1.ID, t1.SALARY
FROM PERSON t0, EMPLOYEE t1
WHERE ((t0.ID = ?) AND ((t1.ID = t0.ID) AND (t0.DTYPE = ?))) FOR UPDATE
2) PessimisticLockScope.EXTENDED
EXTENDED 범위는 NORMAL과 동일한 기능을 포함한다. 또한 조인 테이블에서 관련 엔터티를 차단할 수 있다.
간단히 말해서, @ElementCollection이나 @OneToOne, @OneToMany 등으로 주석이 달린 엔터티와 @JoinTable로 작동한다.
@ElementCollection 주석이 있는 샘플 코드이다.
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@Entity
public class Customer {
@Id
private Long customerId;
private String name;
private String lastName;
@ElementCollection
@CollectionTable(name = "customer_address")
private List<Address> addressList;
// getters and setters
}
@Embeddable
public class Address {
private String country;
private String city;
// getters and setters
}
고객 엔터티를 검색할 때 몇 가지 쿼리를 분석해 본다.
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SELECT CUSTOMERID, LASTNAME, NAME
FROM CUSTOMER WHERE (CUSTOMERID = ?) FOR UPDATE
SELECT CITY, COUNTRY, Customer_CUSTOMERID
FROM customer_address
WHERE (Customer_CUSTOMERID = ?) FOR UPDATE
고객 테이블의 행과 조인 테이블의 행을 잠그는 FOR UPDATE 쿼리가 두 개 있다.
모든 지속성 공급자가 잠금 범위를 지원하지는 않는다.
4. 잠금 시간 초과 설정
잠금 범위를 설정하는 것 외에도, 또 다른 잠금 매개변수인 timeout을 조정할 수 있다. timeout 값은 LockTimeoutException이 발생할 때까지 잠금을 얻기 위해 기다리고 싶은 밀리초 수이다.
‘jakarta.persistence.lock.timeout’ 속성을 적절한 밀리초로 사용하여 잠금 범위와 유사하게 타임아웃 값을 변경할 수 있다.
또한 시간 초과 값을 0으로 변경하여 “대기 없음” 잠금을 지정할 수도 있다.
하지만 이런 방식으로 시간 초과 값을 설정하는 것을 지원하지 않는 데이터베이스 드라이버도 있다.
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Map<String, Object> properties = new HashMap<>();
map.put("jakarta.persistence.lock.timeout", 1000L);
entityManager.find(Student.class, 1L, LockModeType.PESSIMISTIC_READ, properties);