이 글에서는 좋아요 기능을 구현하면서 발생하는 동시성 문제를 DB 락으로 해결하는 과정을 다룬다. 비관적 락의 동작 원리와 함께, 넥스트 키 락(Next-Key Lock)으로 인한 성능 저하 문제까지 살펴본다.

 

좋아요 기능 요구사항 정리

  • 다중 서버 환경에서 서버 간 동시성 제어 필요

기능 명세

1) 좋아요 추가

  • 사용자는 리뷰에 좋아요를 누를 수 있다
  • 한 사용자는 하나의 리뷰에 한 번만 좋아요 가능 (중복 방지)
  • 동시다발적인 요청도 안전하게 처리해야 한다

2) 좋아요 취소

  • 물리적 삭제가 아닌 논리적 삭제(Soft Delete) 방식 사용
  • 취소 후 다시 좋아요를 누를 수 있다

3) 좋아요 조회

  • 좋아요를 누르지 않은 상태: 비활성화 표시
  • 좋아요를 누른 상태: 활성화 표시
  • 좋아요를 취소한 상태: 비활성화 표시

 

엔티티 설계

리뷰에 좋아요를 눌렀는지 여부를 판단하기 위해 ReviewLike 엔티티를 설계해보자.

@Entity
public class ReviewLike {

  @Id
  private Long id;
  
  private Long reviewId;
  private Long memberId;
  
  private LocalDateTime deletedAt;
}

좋아요를 추가할 때는 ReviewLike를 저장하고, 취소할 때는 deletedAt에 시간을 기록하는 방식으로 동작한다.

 

동시성 처리를 하지 않은 좋아요 기능

먼저 동시성 처리를 하지 않은 코드를 살펴보자.

@Service
@RequiredArgsConstructor
public class ReviewLikeService {
    private final ReviewLikeRepository repository;
    
    public void addLike(Long reviewId, Long memberId) {
        // 이미 좋아요 했는지 체크
        Optional<ReviewLike> existing = repository.findByReviewIdAndMemberId(reviewId, memberId);
        
        if (existing.isEmpty()) {
            ReviewLike newLike = ReviewLike.builder()
                .reviewId(reviewId)
                .memberId(memberId)
                .build();
            repository.save(newLike);
        }
    }
}

언뜻 보면 문제가 없어 보인다.

하지만 "따닥..."

유저가 더블클릭으로 동시에 두 번의 요청을 보낸다면 어떻게 될까?

동시성 제어를 하지 않으면 중복 요청이 전부 적용된다.

Race Condition이 발생할 수 있다.

두 스레드가 동시에 조회하면 둘 다 "없음"을 받고, 둘 다 저장을 진행하게 된다.

 

그 결과

  • 좋아요를 취소해도 하나가 남아 있는 문제
  • 좋아요 카운트가 2번 늘어나는 문제

이런 사이드 이펙트가 발생하게 된다.

 

동시성 제어 방법 고민하기

분산 시스템 환경에서는 Java API가 제공하는 동시성 제어만으로는 부족하다.

여러 서버에서 동시에 요청이 들어올 수 있기 때문이다.

Unique Key 제약 조건은?

"(member_id, review_id) 조합으로 Unique Key를 걸면 되는 거 아니야?" 라고 생각할 수 있다. 하지만 Soft Delete를 사용하기 때문에 같은 조합이 여러 번 들어갈 수 있어 유일성을 보장할 수 없다.

X-Lock으로 해결해볼 수 있을까?

이전에 "UPDATE 한 줄로 끝내는 동시성 문제" 글에서는 명시적인 읽기 락 없이 동시성을 제어하는 방법을 다뤘다. 하지만 이번 요구사항에서는 존재하지 않는 데이터를 새로 만들어야 하기 때문에 배타락이나 낙관적 락을 사용할 수 없다.

남은 방법은?

member_id와 review_id를 키 값으로 Lock을 거는 방법을 고려해볼 수 있다.

  • 비관적 락 (Pessimistic Lock)
  • Named Lock
  • 분산 락 (Distributed Lock)

이 중 비관적 락의 동작 방식을 자세히 알아보겠다.

 

 

비관적 락

비관적 락은 트랜잭션이 시작될 때 Shared Lock 또는 Exclusive Lock을 거는 방식이다. "동시에 같은 데이터를 수정할 것이다"라고 비관적으로 가정하고 미리 락을 거는 것이다.

 

SQL로 표현하면 다음과 같다.

-- 트랜잭션 시작
BEGIN;

-- WHERE 조건에 따라 범위 락을 건다.
SELECT * FROM review_like 
WHERE review_id = :review_id AND member_id = :member_id
FOR UPDATE;

-- 결과가 없으면 INSERT
INSERT INTO review_like (review_id, member_id) 
VALUES (1, 100);

COMMIT;

 

MySQL은 Row Lock과 Gap Lock을 조합한 Next-Key Lock을 사용한다.

존재하지 않는 영역까지 락을 거는 기술이기 때문에 이번 요구사항에 적합해 보인다.

 

하지만 인덱스를 어떻게 설정하느냐에 따라 락의 범위가 크게 달라지므로 주의해야 한다.

각 케이스별로 살펴보자.

 

Case01. 인덱스가 없는 경우

인덱스가 없으면 MySQL은 데이터가 어디에 있는지, 또는 어디에 들어가야 할지 전혀 예측할 수 없다.

결과적으로 테이블 전체를 스캔(Full Table Scan) 하면서 모든 레코드에 락을 걸어버린다.

 

해당 리뷰와 관련 없는 다른 모든 요청이 모두 대기하게 되고, 결과적으로 엄청난 성능 저하가 발생하게 된다.

인덱스가 없을 때의 Next Key Lock

따라서 Lock을 사용한다면 반드시 인덱스를 고려해야 한다.

 

Case02. (review_id) 인덱스

review_id에만 인덱스를 건 경우를 생각해보자.

 

user_100이 review_id=1 조건으로 SELECT FOR UPDATE를 실행했다고 가정해보자.

(review_id) index 샘플 데이터
(review_id) 인덱스 샘플 데이터

MySQL은 review_id=1 인덱스 범위에 Next-Key Lock을 건다.

(review_id) index Locking

 

이는 아래와 같은 결과를 초래하게 된다.

  • 여러 명의 유저가 review_id=1로 동시에 접근하면 모두 Gap Lock을 기다려야 함
  • 인기 리뷰일수록 병목 현상 심화

 

 

 

Case03. (member_id) 인덱스

member_id를 기준으로 Next-Key Lock이 잡힌다.

member_id에만 인덱스를 건 경우
(member_id) index 데이터 샘플
(member_id) 인덱스 샘플 데이터

 

하나의 멤버가 여러 리뷰에 대해 좋아요를 동시에 누르면 병목 발생하게 된다.

 

(member_id) index Locking

 

Case04. (review_id, member_id) 인덱스

가장 작은 락 범위를 가질 가능성이 높은 방법이다.

(review_id, member_id) INDEX 시나리오

예를 들어, 인덱스 데이터가 다음과 같이 구성되어 있다면

(review_id, member_id) index 데이터 샘플
(review_id, member_id) 인덱스 샘플 데이터

review_id=1, member_id=150 조건으로 조회 시, member_id가 93~234 범위에 Gap Lock이 걸린다.

(review_id, member_id) index Locking

하지만 여전히 아래와 같은 문제점을 가지고 있다.

  • 가장 좁은 범위지만 여전히 주변 영역에 Gap Lock이 걸림
  • 다른 회원의 좋아요 요청에도 영향을 미칠 수밖에 없음

 

비관적 락의 한계

비관적 락을 사용해 동시성 문제는 해결했지만, 처리량이 급감할 수 있다.

인기 리뷰 하나에 100명이 동시에 좋아요를 누르면 지연 시간이 크게 증가하게 된다.

 

비관적 락의 단점을 정리해보자.

  1. DB 부하 증가 - 모든 동시성 제어를 DB가 담당
  2. 넥스트 키 락의 넓은 범위 - 필요 이상의 영역까지 락을 걸게 됨
  3. DB 커넥션 점유 - 락 대기 중에도 커넥션을 홀딩

 

이런 단점을 고려해봤을 때, 비관적 락이 적합한 경우는 아래와 같다.

  • 트래픽이 낮거나 중간 수준인 서비스
  • 데이터 정합성이 최우선인 경우
  • 구현 복잡도를 낮추고 싶을 때 (SELECT FOR UPDATE로 간단한 구현 가능)

 

더 나은 해결책은?

"어떤 락이 최고다"라는 정답은 없다.

서비스의 특성과 예상 트래픽, 그리고 허용 가능한 복잡도를 고려해서 적절한 락 전략을 선택하는 것이 중요하다.

 

좋아요 같은 소셜 기능은 트래픽이 특정 콘텐츠에 집중되는 경향이 있어, 비관적 락보다는 Named Lock이나 분산 락이 더 나은 선택일 수 있다.

  • Named Lock (MySQL)
  • 분산 락 (Redis, Zookeeper 등)

Redis 분산 락에 대해 알아보고 싶다면, "Lettuce 분산 락의 오해와 진실" 포스트를 추천한다.

 

 

 

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