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vivalahm/hhplus_3week_ticketing

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콘서트 티케팅 시스템

Milestone

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FLowChart

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Sequence Diagram

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image

image

API 명세서

1. 유저 토큰 발급 API

  • Endpoint

    • URL: /api/token
    • Method: POST
    • 설명: 대기열을 위한 유저 토큰 발급 요청

  • Request

    • Body:

      항목 Type 설명 비고
      userId Long 유저 ID

  • Response

    • HTTP Status Codes:

      • 200 OK: 성공
      • 400 Bad Request: 잘못된 요청
      • 500 Internal Server Error: 서버 오류

    • Body:

      항목 Type 설명 비고
      result String 결과 코드 (200 : 성공 / 그 외 : 실패)
      message String 결과 메시지
      data Object 토큰 데이터

    • data 정보 파라미터

      항목 Type 설명 비고
      token String 대기열 토큰
      queuePosition Integer 대기열 위치
      expiresAt String 토큰 만료 시간

    • 응답 예시

      {
    "result": "200",
    "message": "Success",
    "data": {
        "token": "randomUUID",
        "queuePosition": 1,
        "expiresAt": "2024-07-04T12:00:00"
    }
}

  • Error

    • 400 Bad Request: 필수 파라미터 누락 또는 잘못된 데이터 형식

      • 응답 예시

        {
    "result": "400",
    "message": "Missing or invalid userId"
}

    • 500 Internal Server Error: 토큰 발급 중 서버 오류

      • 응답 예시

        {
    "result": "500",
    "message": "Internal server error"
}

  • Authorization: 없음

2. 예약 가능 날짜 / 좌석 API

  • 예약 가능 날짜 조회

    • Endpoint

      • URL: /api/{concertId}/available-dates
      • Method: GET
      • 설명: 예약 가능한 날짜를 조회합니다.

    • Request

      • Query Parameters:

        항목 Type 설명 비고
        token String 유저 토큰
        concertId Long 콘서트Id

    • Response

      • HTTP Status Codes:

        • 200 OK: 성공
        • 401 Unauthorized: 인증 실패
        • 500 Internal Server Error: 서버 오류

      • Body:

        항목 Type 설명 비고
        concertOptions List<Object> 예약 가능 콘서트 옵션 리스트

      • concertOptions 정보 파라미터

        항목 Type 설명 비고
        concertOptionId Long 콘서트 옵션 ID
        concertDate String 콘서트 날짜

      • 응답 예시

        {
    "concertOptions": [
        {
            "concertOptionId": 1,
            "concertDate": "2024-07-04"
        },
        {
            "concertOptionId": 2,
            "concertDate": "2024-07-05"
        }
    ]
}

    • Error

      • 401 Unauthorized: 유효하지 않은 토큰

        • 응답 예시

          {
    "result": "401",
    "message": "Invalid or expired token"
}

      • 500 Internal Server Error: 서버 오류

        • 응답 예시

          {
    "result": "500",
    "message": "Internal server error"
}

    • Authorization: 유저 토큰 필요

      • Authorization Header:

        Authorization: Bearer randomUUID

  • 예약 가능 좌석 조회

    • Endpoint

      • URL: /api/{concertOptionId}/available-seats
      • Method: GET
      • 설명: 특정 날짜에 예약 가능한 좌석을 조회합니다.

    • Request

      • Query Parameters:

        항목 Type 설명 비고
        token String 유저 토큰
        concertOptionId Long 콘서트 옵션 ID

    • Response

      • HTTP Status Codes:

        • 200 OK: 성공
        • 401 Unauthorized: 인증 실패
        • 500 Internal Server Error: 서버 오류

      • Body:

        항목 Type 설명 비고
        seats List<Object> 예약 가능 좌석 리스트

      • seats 정보 파라미터

        항목 Type 설명 비고
        seatId Long 좌석 ID
        seatNumber String 좌석 번호
        status String 좌석 상태

      • 응답 예시

        {
    "seats": [
        {
            "seatId": 1,
            "seatNumber": "A1",
            "status": "열림"
        },
        {
            "seatId": 2,
            "seatNumber": "A2",
            "status": "열림"
        }
    ]
}

    • Error

      • 401 Unauthorized: 유효하지 않은 토큰

        • 응답 예시

          {
    "result": "401",
    "message": "Invalid or expired token"
}

      • 500 Internal Server Error: 서버 오류

        • 응답 예시

          {
    "result": "500",
    "message": "Internal server error"
}

    • Authorization: 유저 토큰 필요

      • Authorization Header:

        Authorization: Bearer randomUUID

3. 좌석 예약 요청 API

  • Endpoint

    • URL: /api/reserve
    • Method: POST
    • 설명: 좌석 예약 요청

  • Request

    • Body:

      항목 Type 설명 비고
      token String 유저 토큰
      concertOptionId Long 콘서트 옵션 ID
      seatId Long 좌석 ID
      userId Long 유저 ID

  • Response

    • HTTP Status Codes:

      • 200 OK: 성공
      • 401 Unauthorized: 인증 실패
      • 400 Bad Request: 잘못된 요청
      • 500 Internal Server Error: 서버 오류

    • Body:

      항목 Type 설명 비고
      result String 결과 코드 (200 : 성공 / 그 외 : 실패)
      message String 결과 메시지
      data Object 예약 결과 데이터

    • data 정보 파라미터

      항목 Type 설명 비고
      reservationId Long 예약 ID

    • 응답 예시

      {
    "result": "200",
    "message": "Success",
    "data": {
        "reservationId": 123
    }
}

  • Error

    • 401 Unauthorized: 유효하지 않은 토큰

      • 응답 예시

        {
    "result": "401",
    "message": "Invalid or expired token"
}

    • 400 Bad Request: 필수 파라미터 누락 또는 잘못된 데이터 형식

      • 응답 예시

        {
    "result": "400",
    "message": "Missing or invalid parameters"
}

    • 500 Internal Server Error: 서버 오류

      • 응답 예시
    	{
      "result": "500",
      "message": "Internal server error"
  }

    • Authorization: 유저 토큰 필요

      • Authorization Header:

        Authorization: Bearer randomUUID

    4. 잔액 충전 / 조회 API

    • 잔액 충전

      • Endpoint

        • URL: /api/balance/charge
        • Method: PATCH
        • 설명: 유저의 잔액을 충전합니다.

      • Request

        • Body:

          항목 Type 설명 비고
          userId Long 유저 ID
          amount Double 충전 금액

      • Response

        • HTTP Status Codes:

          • 200 OK: 성공
          • 400 Bad Request: 잘못된 요청
          • 500 Internal Server Error: 서버 오류

        • Body:

          항목 Type 설명 비고
          balance Double 현재 잔액

        • 응답 예시

          {
    "balance": 5000.00
}

      • Error

        • 400 Bad Request: 필수 파라미터 누락 또는 잘못된 데이터 형식

          • 응답 예시

            {
    "result": "400",
    "message": "Missing or invalid parameters"
}

        • 500 Internal Server Error: 서버 오류

          • 응답 예시

            {
    "result": "500",
    "message": "Internal server error"
}

      • Authorization: 없음

    • 잔액 조회

      • Endpoint

        • URL: /api/balance
        • Method: GET
        • 설명: 유저의 현재 잔액을 조회합니다.

      • Request

        • Query Parameters:

          항목 Type 설명 비고
          userId Long 유저 ID

      • Response

        • HTTP Status Codes:

          • 200 OK: 성공
          • 400 Bad Request: 잘못된 요청
          • 500 Internal Server Error: 서버 오류

        • Body:

          항목 Type 설명 비고
          balance Double 현재 잔액

        • 응답 예시

          {
    "balance": 5000.00
}

      • Error

        • 400 Bad Request: 필수 파라미터 누락 또는 잘못된 데이터 형식

          • 응답 예시

            {
    "result": "400",
    "message": "Missing or invalid parameters"
}

        • 500 Internal Server Error: 서버 오류

          • 응답 예시

            {
    "result": "500",
    "message": "Internal server error"
}

      • Authorization: 없음

    5. 결제 API

    • Endpoint

      • URL: /api/pay
      • Method: POST
      • 설명: 결제 요청

    • Request

      • Body:

        항목 Type 설명 비고
        token String 유저 토큰
        reservationId Long 예약 ID
        amount Double 결제 금액

    • Response

      • HTTP Status Codes:

        • 200 OK: 성공
        • 401 Unauthorized: 인증 실패
        • 400 Bad Request: 잘못된 요청
        • 500 Internal Server Error: 서버 오류

      • Body:

        항목 Type 설명 비고
        result String 결과 코드 (200 : 성공 / 그 외 : 실패)
        message String 결과 메시지
        data Object 결제 결과 데이터

      • data 정보 파라미터

        항목 Type 설명 비고
        paymentId Long 결제 ID

      • 응답 예시

        {
    "result": "200",
    "message": "Success",
    "data": {
        "paymentId": 456
    }
}

    • Error

      • 401 Unauthorized: 유효하지 않은 토큰

        • 응답 예시

          {
    "result": "401",
    "message": "Invalid or expired token"
}

      • 400 Bad Request: 필수 파라미터 누락 또는 잘못된 데이터 형식

        • 응답 예시

          {
    "result": "400",
    "message": "Missing or invalid parameters"
}

      • 500 Internal Server Error: 서버 오류

        • 응답 예시

          {
    "result": "500",
    "message": "Internal server error"
}

    • Authorization: 유저 토큰 필요

      • Authorization Header:

        Authorization: Bearer randomUUID

ERD

image

에러 로깅 처리

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동시성 제어 방법에 따른 성능 및 사용성 비교 보고서

테스트 환경

  • 서버: 로컬 머신
  • Redis: Docker 컨테이너로 실행된 Redis 인스턴스
  • Spring Boot: 버전 3.3.1
  • Java: 버전 17

테스트 결과 요약

1. 성능적인 부분 (초)

비관적 락 (Pessimistic Locking)

  • 성능 결과:
    • 락 획득 및 작업 완료 시간: 약 100ms - 200ms
    • 데이터베이스 락을 사용하기 때문에 성능 저하가 발생할 수 있음
    • 전체 성능: 느림

낙관적 락 (Optimistic Locking)

  • 성능 결과:
    • 락 충돌이 없을 때: 약 20ms - 50ms
    • 락 충돌이 발생할 때: 약 50ms - 100ms (재시도 포함)
    • 전체 성능: 보통

Redis 분산 락 (Distributed Lock)

  • 성능 결과:
    • 락 획득 및 작업 완료 시간: 약 25ms - 30ms
    • 인메모리 데이터베이스인 Redis를 사용하여 빠른 성능 제공
    • 전체 성능: 빠름

2. 결과에 정합성

비관적 락 (Pessimistic Locking)

  • 정합성: 매우 높음
    • 데이터베이스 레벨에서 락을 사용하여 모든 트랜잭션이 순차적으로 실행됨
    • 충돌이 발생하지 않음

낙관적 락 (Optimistic Locking)

  • 정합성: 높음
    • 데이터베이스에서 버전 필드를 사용하여 충돌을 감지하고, 충돌 시 재시도 로직으로 처리
    • 일부 트랜잭션이 실패할 수 있으나, 원하는 결과를 보장

Redis 분산 락 (Distributed Lock)

  • 정합성: 매우 높음
    • 분산 환경에서도 일관성을 유지하며, 하나의 트랜잭션만 성공적으로 실행됨
    • 락을 획득하지 못한 트랜잭션은 실패

3. Deadlock 이슈 발생 여부 및 처리 방법

비관적 락 (Pessimistic Locking)

  • Deadlock 발생 여부: 발생 가능
    • 여러 트랜잭션이 서로를 기다리면서 데드락 발생 가능성 존재
  • 처리 방법:
    • 타임아웃 설정 및 재시도 로직 추가
    • 데드락 발생 시 트랜잭션 롤백 및 재시도

낙관적 락 (Optimistic Locking)

  • Deadlock 발생 여부: 발생하지 않음
    • 충돌이 발생할 경우 예외를 발생시키고, 재시도 로직을 통해 처리
  • 처리 방법:
    • 충돌 시 예외 처리 및 재시도 로직

Redis 분산 락 (Distributed Lock)

  • Deadlock 발생 여부: 발생하지 않음
    • 락 획득에 타임아웃을 설정하여 데드락 발생을 방지
  • 처리 방법:
    • 락 획득 실패 시 예외 처리 및 재시도 로직

4. 사용 편의성

비관적 락 (Pessimistic Locking)

  • 사용 편의성: 낮음
    • 데이터베이스 레벨에서 락을 관리해야 하므로 설정 및 유지보수가 복잡
    • 데드락 방지 및 타임아웃 설정 필요

낙관적 락 (Optimistic Locking)

  • 사용 편의성: 높음
    • 간단한 설정으로 사용할 수 있으며, 충돌 시 재시도 로직만 추가하면 됨
    • @Version 필드만 추가하면 구현 가능

Redis 분산 락 (Distributed Lock)

  • 사용 편의성: 보통
    • Redis 설정 및 관리 필요
    • 락 획득 및 해제를 위한 로직이 추가로 필요하지만, 코드 구현은 간단

종합 비교표

비교 항목 비관적 락 낙관적 락 Redis 분산 락
성능 느림 보통 빠름
정합성 매우 높음 높음 매우 높음
Deadlock 발생 여부 발생 가능 발생하지 않음 발생하지 않음
Deadlock 처리 방법 타임아웃 설정 및 재시도 로직 충돌 시 예외 처리 및 재시도 로직 타임아웃 설정 및 재시도 로직
사용 편의성 낮음 높음 보통

결론

  • Redis 분산 락은 특히 분산 시스템에서의 동시성 제어와 확장성 측면에서 매우 강력한 도구로, 데이터베이스의 비관적 락이나 낙관적 락보다 더 유연하고 성능이 뛰어날 수 있음. 사용 편의성 측면에서는 낙관적 락이 가장 간단하며, 비관적 락은 설정과 관리가 복잡하지만 일관성을 강하게 보장.
  • 비관적 락은 데이터 충돌이 빈번한 환경에서 일관성을 보장할 수 있지만, 성능 저하와 Deadlock 발생 가능성 때문에 주의가 필요
  • 낙관적 락은 데이터 충돌이 드문 환경에서 성능이 뛰어나며, Deadlock 발생 가능성이 낮다.
  • Redis 분산 락은 성능과 확장성 측면에서 매우 우수하며, 분산 환경에서 락을 구현하는 데 적합.

테스트 결과

  • 포인트 충전 및 사용: 비관적 락을 사용하여 데이터 정합성을 보장하면서도 성능 저하가 발생할 수 있다.
  • 나머지 트랜잭션: 낙관적 락을 사용하여 높은 성능을 유지하면서도 데이터 정합성을 보장할 수 있다.
  • 전체 트랜잭션 성능: Redis 분산 락을 사용하여 빠른 성능과 높은 정합성을 유지할 수 있다.

세부 테스트 결과

비관적 락 테스트

  1. 포인트 충전 유즈케이스

  • 비관적 락 선택 이유: 한 유저가 포인트를 여러번 충전할때 한번의 트랜잭션이 처리가 끝난후 처리되는게 맞다고 판단하여 비관적 락으로 처리

  • 최종 사용자 포인트: 1000.0

  • 총 실행 시간: 194ms

  • 평균 실행 시간: 19.4ms

image

  1. 포인트 사용 유즈케이스
  • 최종 사용자 포인트: 9000.0
  • 총 실행 시간: 222ms
  • 평균 실행 시간: 22.2ms

image

낙관적 락 테스트

  1. 좌석 예약 유즈 케이스

  • 낙관적 락 선택 이유: 좌석에 대해서 한명만 성공하면 그 이후로 대기할 필요 없기 때문에 낙관적 락을 통해 뒤에 신청한 사용자는 에러를 띄워 주도록 처리

  • 성공한 예약 수: 1

  • 실패한 예약 수: 9

  • 총 실행 시간: 329ms

  • 평균 실행 시간: 32.9ms

image

  1. 결제 유즈케이스

  • 낙관적 락 선택 이유: 하나의 예약에 대한 결제이면서 본인의 예약을 결제하기 때문에 충돌이 적을 것으로 판단 결제 성공 건에 대해서만 처리하고 나머지는 충돌이 발생하면 에러로 띄워 주게 처리

  • 성공한 결제 수: 1

  • 실패한 결제 수: 9

  • 총 실행 시간: 609ms

    평균 실행 시간: 60.9ms

image

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콘서트 예약 시스템

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