Point Management Service

소개

이 프로젝트는 사용자 포인트 시스템을 관리하는 백엔드 서비스입니다. 서비스는 다수의 클라이언트가 동시에 포인트를 충전하거나 사용할 수 있도록 설계되었습니다. 동시성 제어는 데이터 일관성을 보장하기 위해 필수적입니다.

동시성 문제 개요

다수의 클라이언트가 동시에 포인트를 충전하거나 사용할 때, 데이터가 일관되지 않을 수 있는 문제가 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 두 개의 요청이 거의 동시에 도착하여 포인트를 업데이트하려고 할 때, 이전 상태를 참조하여 잘못된 결과를 저장할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 동시성 제어가 필요합니다.

동시성 제어 방식

synchronized 블록

synchronized 키워드는 메서드나 특정 코드 블록에 대한 동시 접근을 제어합니다. 자바의 전통적인 동시성 제어 방법으로, 간단한 사용 사례에 적합합니다.

ReentrantLock

ReentrantLock은 synchronized보다 더 유연한 동시성 제어 메커니즘을 제공합니다. 락을 명시적으로 잠그고 해제할 수 있어 더 정교한 제어가 가능합니다. 또한 타임아웃, 공정성 등의 옵션을 설정할 수 있습니다.

Kotlin의 코루틴과 Mutex

코틀린에서는 코루틴을 사용하여 비동기 프로그래밍을 쉽게 할 수 있습니다. Mutex는 코루틴 내에서 동시성을 제어하는 데 사용되며, 자바의 락과 유사하게 작동합니다.

선택한 방법과 그 이유

이 프로젝트에서는 ReentrantLock을 사용하여 동시성 문제를 해결했습니다. ReentrantLock은 동시성 문제를 정교하게 제어할 수 있으며, 스레드 간의 공정성을 보장할 수 있습니다. 또한, 복잡한 시나리오에서 synchronized 블록보다 더 나은 성능과 유연성을 제공합니다.

구현 내용

PointService 클래스에서 포인트 충전 및 사용 메서드에 ReentrantLock을 적용했습니다. 이를 통해 각 메서드가 동시에 여러 스레드에 의해 호출될 때에도 일관된 데이터가 유지될 수 있도록 했습니다.

private val lock = ReentrantLock()

fun charge(id: Long, amount: Long): UserPoint {
    lock.lock()
    try {
        // 포인트 충전 로직
    } finally {
        lock.unlock()
    }
}

fun use(id: Long, amount: Long): UserPoint {
    lock.lock()
    try {
        // 포인트 사용 로직
    } finally {
        lock.unlock()
    }
}

테스트 전략

동시성 제어가 올바르게 동작하는지 확인하기 위해, 여러 개의 스레드를 사용해 동시에 포인트를 충전하거나 사용하는 통합 테스트를 작성했습니다. 각 테스트는 다수의 요청이 동시에 처리되는 상황에서 데이터의 일관성을 검증합니다.

@Test
fun `동시 충전 테스트`() {
    // 10개의 스레드가 동시에 10포인트씩 충전하도록 테스트
    val executor = Executors.newFixedThreadPool(10)
    val initialPoints = pointService.getUserPoint(userId).point

    repeat(10) {
        executor.submit {
            pointService.charge(userId, 10)
        }
    }

    executor.shutdown()
    executor.awaitTermination(1, TimeUnit.MINUTES)

    val finalPoints = pointService.getUserPoint(userId).point
    assertEquals(initialPoints + 100, finalPoints)  // 10개의 요청, 각각 10포인트 충전
}

@Test
fun `동시 사용 테스트`() {
    // 10개의 스레드가 동시에 10포인트씩 사용하도록 테스트
    val executor = Executors.newFixedThreadPool(10)
    val initialPoints = pointService.getUserPoint(userId).point

    repeat(10) {
        executor.submit {
            pointService.use(userId, 10)
        }
    }

    executor.shutdown()
    executor.awaitTermination(1, TimeUnit.MINUTES)

    val finalPoints = pointService.getUserPoint(userId).point
    assertEquals(initialPoints - 100, finalPoints)  // 10개의 요청, 각각 10포인트 사용
}