비관적 락 vs 낙관적 락 — SELECT FOR UPDATE와 버전 관리

BEGIN;
SELECT * FROM accounts WHERE id = 1 FOR UPDATE;
-- id = 1에 배타적 락(X Lock) 획득
-- 다른 트랜잭션은 이 행을 수정하거나 FOR UPDATE로 읽을 수 없음

UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
COMMIT;
-- 커밋 시 락 해제

BEGIN;
SELECT * FROM accounts WHERE id = 1 FOR SHARE;
-- 공유 락(S Lock) 획득
-- 다른 트랜잭션의 FOR SHARE는 허용, FOR UPDATE/쓰기는 차단

-- 락을 획득할 수 없으면 즉시 에러 반환
SELECT * FROM orders WHERE status = 'pending'
FOR UPDATE NOWAIT;

-- 이미 잠긴 행은 건너뛰고 나머지만 반환
SELECT * FROM orders WHERE status = 'pending'
FOR UPDATE SKIP LOCKED;

-- 워커 A
BEGIN;
SELECT * FROM tasks WHERE status = 'waiting'
ORDER BY created_at LIMIT 5
FOR UPDATE SKIP LOCKED;
-- 잠기지 않은 5건을 가져옴

-- 워커 B (동시에 실행)
SELECT * FROM tasks WHERE status = 'waiting'
ORDER BY created_at LIMIT 5
FOR UPDATE SKIP LOCKED;
-- A가 잠근 행은 건너뛰고, 다음 5건을 가져옴

-- 1. 데이터 조회 (version도 함께 조회)
SELECT id, balance, version FROM accounts WHERE id = 1;
-- 결과: id=1, balance=1000, version=3

-- 2. 수정 시 version 조건 추가
UPDATE accounts
SET balance = 900, version = version + 1
WHERE id = 1 AND version = 3;

-- affected_rows = 1이면 성공
-- affected_rows = 0이면 다른 트랜잭션이 먼저 수정한 것 (충돌!)

CREATE TABLE accounts (
    id BIGINT PRIMARY KEY,
    balance INT NOT NULL,
    version INT NOT NULL DEFAULT 0,    -- 버전 컬럼
    updated_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP
);

// 자바 의사 코드
public void transfer(Long fromId, Long toId, int amount) {
    int maxRetries = 3;
    for (int retry = 0; retry < maxRetries; retry++) {
        try {
            Account from = accountDao.findById(fromId);
            Account to = accountDao.findById(toId);

            from.setBalance(from.getBalance() - amount);
            to.setBalance(to.getBalance() + amount);

            // version 조건이 맞지 않으면 0행 업데이트 → 예외 발생
            int updated = accountDao.updateWithVersion(from);
            if (updated == 0) {
                throw new OptimisticLockException("충돌 발생");
            }
            accountDao.updateWithVersion(to);
            return; // 성공
        } catch (OptimisticLockException e) {
            if (retry == maxRetries - 1) throw e;
            // 잠시 대기 후 재시도
        }
    }
}

@Entity
public class Account {
    @Id
    private Long id;
    private int balance;

    @Version  // JPA가 자동으로 버전 관리
    private int version;
}

// JPA가 생성하는 SQL
UPDATE accounts
SET balance = ?, version = 4
WHERE id = ? AND version = 3;

BEGIN;
-- 재고 행을 잠금
SELECT stock FROM products WHERE id = 100 FOR UPDATE;
-- stock = 5

-- 재고 확인 후 차감
UPDATE products SET stock = stock - 1 WHERE id = 100;
COMMIT;

-- 조회
SELECT stock, version FROM products WHERE id = 100;
-- stock = 5, version = 10

-- 차감 시도
UPDATE products
SET stock = stock - 1, version = version + 1
WHERE id = 100 AND version = 10;

-- affected_rows 확인
-- 0이면 다른 요청이 먼저 처리됨 → 재시도

-- CAS(Compare-And-Swap) 패턴
UPDATE products
SET stock = stock - 1
WHERE id = 100 AND stock >= 1;
-- version 없이도 stock 자체를 조건으로 사용

// 비관적 쓰기 락
@Lock(LockModeType.PESSIMISTIC_WRITE)
@Query("SELECT a FROM Account a WHERE a.id = :id")
Account findByIdForUpdate(@Param("id") Long id);

// 비관적 읽기 락
@Lock(LockModeType.PESSIMISTIC_READ)
@Query("SELECT a FROM Account a WHERE a.id = :id")
Account findByIdForShare(@Param("id") Long id);

// 타임아웃 설정
@QueryHints(@QueryHint(name = "javax.persistence.lock.timeout", value = "3000"))
@Lock(LockModeType.PESSIMISTIC_WRITE)
Account findByIdForUpdate(@Param("id") Long id);