멀티스레드 환경에서의 트랜젝션 관리

1. TransactionTemplate

1.1 공식 정의

트랜잭션 경계 제어를 코드로 명시하기 위한 수단

• 프로그래밍 방식 트랜잭션 관리 도구
• 트랜잭션 시작 / 커밋 / 롤백을 템플릿이 대신 처리
• 개발자는 “트랜잭션 안에서 실행할 로직”만 작성

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2. 왜 TransactionTemplate가 필요할까

2.1 @Transactional의 한계

Spring에서 가장 흔히 사용하는 트랜잭션 방식은 @Transactional이다.

@Transactional
public void save() {
    // business logic
}

하지만 이 방식에는 명확한 한계가 있다.

• 메서드 단위로만 트랜잭션 경계 설정 가능
• 반복문 내부에서 트랜잭션 분리 ❌
• 조건에 따라 트랜잭션 적용 여부를 바꾸기 어려움
• 멀티스레드 환경에서는 적용 불가

즉, @Transactional은 선언적 트랜잭션에는 편하지만, 세밀한 제어에는 부적합하다.

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2.2 프로그래밍 방식 트랜잭션의 필요성

다음과 같은 상황에서는 선언적 트랜잭션이 부족해진다.

• 반복 작업마다 트랜잭션을 분리해야 할 때
• 멀티스레드 환경에서 명시적으로 트랜잭션을 열어야 할 때
• 트랜잭션 경계를 코드 흐름에 따라 결정해야 할 때
• 배치 / 테스트 데이터 초기화 코드

이때 TransactionTemplate을 사용한다.

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2.3 @Transactional을 사용하면 어떻게 될까?

앞선 설명을 보고 나면 자연스럽게 다음 질문이 생긴다.

“그냥 @Transactional을 쓰면

대량 데이터도 하나의 트랜잭션으로 처리할 수 있는 것 아닌가?”

결론부터 말하면 가능은 하지만, 이 예제에서는 적절하지 않다.

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2.3.1 하나의 트랜잭션으로 묶였을 때의 문제

만약 아래와 같이 @Transactional을 사용한다면,

@Transactional
public void insertAll() {
    for (int i = 0; i < 12_000_000; i++) {
        entityManager.persist(article);
    }
}

1,200만 건의 insert가 하나의 트랜잭션으로 묶이게 된다.
이 경우 트랜잭션은 다음과 같은 문제를 갖는다.

• 트랜잭션이 지나치게 커진다
• 롤백 시 undo log 비용이 감당 불가능한 수준이 된다
• 락을 장시간 점유해 다른 트랜잭션을 막는다
• 장애 발생 시 모든 작업이 한 번에 롤백된다

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2.3.2 멀티스레드 환경에서는 더 위험해진다

지금까지는 단일 스레드에서 하나의 트랜잭션이 너무 커지는 문제를 살펴봤다.
하지만 실제 대량 데이터 처리나 배치 작업에서는
처리 속도를 위해 멀티스레드 병렬 실행을 함께 사용하는 경우가 많다.

이때 @Transactional의 한계는 더욱 명확해진다.

ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
 
executorService.submit(() -> insert());

위 코드에서 중요한 점은 다음이다.

• insert()는 메인 스레드가 아닌
• ExecutorService가 관리하는 워커 스레드에서 실행된다

즉, 이 시점부터 트랜잭션은 **“어느 스레드에서 시작되었는가”**가 핵심 문제가 된다.

하지만 @Transactional은 다음과 같은 특성을 가진다.

• 트랜잭션은 ThreadLocal 기반으로 관리된다
• 메서드를 호출한 현재 스레드에만 적용된다
• 다른 스레드로 자동 전파되지 않는다

이 구조를 그대로 적용하면 다음과 같은 문제가 발생한다.

• 메인 스레드에서 시작한 @Transactional은 워커 스레드에서 실행되는 insert()에 적용되지 않는다
• 결과적으로 워커 스레드의 persist() 호출은 트랜잭션 없이 실행될 수 있다
• 트랜잭션 경계가 코드 상으로도, 실행 시점으로도 불분명해진다

즉, 멀티스레드 환경에서 @Transactional을 사용하면

• 트랜잭션이 적용되지 않거나
• 예상과 다른 시점에 커밋·롤백되거나
• 트랜잭션 경계가 개발자의 의도와 어긋난다

따라서 @Transactional은

병렬 배치 작업을 전제로 설계된 도구가 아니다.

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2.3.3 결과적으로 트랜잭션의 의도가 훼손된다

이런 상황에서 @Transactional은 다음 중 하나가 된다.

• 너무 커서 롤백할 수 없는 트랜잭션
• 장애 시 모든 작업을 무효화하는 트랜잭션
• 멀티스레드 환경에서 적용되지 않는 트랜잭션

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3. TransactionTemplate의 역할

TransactionTemplate은 다음을 책임진다.

1. 트랜잭션 시작 (BEGIN)
2. 콜백 코드 실행
3. 정상 종료 시 → COMMIT
4. 예외 발생 시 → ROLLBACK

개발자는 트랜잭션 제어 코드를 직접 작성하지 않는다.

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4. TransactionTemplate의 사용 방식

4.1 기본 사용 예시

transactionTemplate.executeWithoutResult(status -> {
    // 트랜잭션 내부 로직
});

이 코드의 의미는 다음과 같다.

• 람다 시작 시점 → 트랜잭션 시작
• 람다 정상 종료 → 커밋
• 예외 발생 → 롤백

람다 블록 자체가 하나의 트랜잭션 경계

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4.2 execute vs executeWithoutResult

메서드	설명
execute()	결과를 반환하는 트랜잭션
executeWithoutResult()	결과 없이 실행

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5. 예시

아래 코드는 대량 데이터를 병렬로 삽입하는 테스트 코드의 일부다.

@Autowired
TransactionTemplate transactionTemplate;
 
void insert() {
    transactionTemplate.executeWithoutResult(status -> {
        // 이 블록 진입 시점에 트랜잭션 시작
        for (int idx = 0; idx < BULK_INSERT_SIZE; idx++) {
            Article article = Article.create(...);
            entityManager.persist(article);
        }
        // 이 블록 정상 종료 시점에 flush + commit
    });
}

이 코드에서 TransactionTemplate의 역할은 단순히 “트랜잭션을 여는 것”에 그치지 않는다.

• Spring이 관리하는 PlatformTransactionManager를 기반으로 트랜잭션의 시작·커밋·롤백을 코드 블록 단위로 제어한다
• 선언적 트랜잭션(@Transactional)로는 불가능한 세밀한 트랜잭션 경계 제어를 가능하게 한다
• 멀티스레드 환경에서도 각 작업을 독립적인 트랜잭션으로 분리한다

즉, 이 코드는 배치 작업과 병렬 실행을 전제로 한 트랜잭션 설계다.

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5.1 트랜잭션 단위 제어

void insert() {
    transactionTemplate.executeWithoutResult(status -> {
        for (int idx = 0; idx < BULK_INSERT_SIZE; idx++) {
            entityManager.persist(article);
        }
    });
}

이 코드의 트랜잭션 단위는 다음과 같이 정의된다.

• insert() 호출 1회 = 트랜잭션 1개
• 트랜잭션마다 독립적인 영속성 컨텍스트 생성
• 코드 블록이 정상 종료되는 시점에 flush → commit 순서로 트랜잭션이 완료된다

중요한 점은 트랜잭션의 경계가 메서드 선언이 아니라 코드 블록에 명시되어 있다는 것이다.

즉, TransactionTemplate은

트랜잭션 단위를 메서드가 아닌 코드 흐름 기준으로 제어하게 해준다.

이 특성 덕분에 반복문, 조건문, 배치 로직과 자연스럽게 결합할 수 있다.

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5.2 멀티스레드 환경에서의 의미

executorService.submit(() -> insert());

이 코드와 TransactionTemplate이 결합되면 멀티스레드 환경에서도 트랜잭션 경계가 명확해진다.

이 구조에서의 동작은 다음과 같다.

• 각 스레드는 insert()를 독립적으로 호출
• 호출될 때마다 TransactionTemplate이 새 트랜잭션을 생성
• 생성된 트랜잭션은 해당 스레드에 바인딩
• 스레드 간 트랜잭션 공유는 발생하지 않는다

그 결과:

• 한 스레드의 실패가 다른 스레드의 트랜잭션에 영향을 주지 않고
• 각 작업은 독립적으로 커밋 또는 롤백된다

따라서 이 구조는 병렬 배치 작업에서 요구되는 트랜잭션 안정성을 만족한다.

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5.3 정리

이 예제에서 TransactionTemplate의 핵심 역할은 다음과 같다.

• 트랜잭션 경계를 코드 블록 단위로 명확히 표현
• 반복·배치·병렬 작업에 적합한 트랜잭션 구조 제공
• 멀티스레드 환경에서도 안전한 트랜잭션 분리 보장

이 때문에 해당 코드에서는 @Transactional이 아니라 TransactionTemplate이 선택되었다.

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6. TransactionTemplate를 사용하는 경우

6.1 적절한 경우

• 배치 / 대량 insert 작업
• 반복문 내부에서 트랜잭션을 분리해야 할 때
• 멀티스레드 환경
• 테스트 데이터 초기화
• 트랜잭션 경계를 명시적으로 제어해야 할 때

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6.2 피해야 하는 경우

• 일반적인 서비스 로직
• 단순 CRUD
• 트랜잭션 경계가 메서드 단위로 충분한 경우

이 경우에는 @Transactional이 더 간결하고 읽기 쉽다.

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7. @Transactional과 TransactionTemplate 비교

구분	@Transactional	TransactionTemplate
방식	선언적	프로그래밍
트랜잭션 경계	메서드 단위	코드 블록 단위
반복문 제어	어려움	가능
멀티스레드	부적합	적합
가독성	높음	상대적으로 낮음

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8. 요약

TransactionTemplate은 선언적 트랜잭션이 감당하지 못하는 영역에서,

트랜잭션 경계를 코드로 직접 제어하기 위해 제공되는 Spring의 도구다.

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참고 자료 (출처)

• Spring Framework Reference – Transaction Management https://docs.spring.io/spring-framework/reference/data-access/transaction.html
• Spring API Docs – TransactionTemplate https://docs.spring.io/spring-framework/docs/current/javadoc-api/org/springframework/transaction/support/TransactionTemplate.html