실습으로 배우는 선착순 이벤트

요구사항

선착순 100명에게 할인쿠폰을 제공하는 이벤트를 진행하고자 한다.

이 이벤트는 아래와 같은 조건을 만족하여야 한다.

• 선착순 100명에게만 지급되어야한다.
• 101개 이상이 지급되면 안된다.
• 순간적으로 몰리는 트래픽을 버틸 수 있어야합니다.

Race condition 해결방법

1. synchronized

• synchronized는 서버 인스턴스가 여러개일 경우 race condition이 발생할수 있다.

2. 데이터베이스 락

• 데이터베이스 락을 걸 경우 쿠폰 조회부터 완료까지 락이 걸리게 되므로 성능 저하가 발생할 수 있다
• 예를들어, 쿠폰 저장까지 2초가 걸린다면 2초만큼 계속 락이 발생

3. Redis

• 쿠폰 갯수만 정확하게 관리하면 되므로 redis incr 명령어를 활용해 쿠폰 갯수 관리 (redis는 싱글스레드로 돌아가므로 race condition을 해결할 수 있다.)
• 그러나 발급하는 쿠폰에 갯수가 많아져 트래픽이 몰릴경우 db에 부담을 주게 된다.

4. kafka + Redis

• kafka를 사용하면 처리량을 조절할수 있게되어 데이터베이스에 부하를 줄일수 있는 장점이 있다
• 그러나 쿠폰생성까지 약간의 텀이 발생하는 단점도 있다.

추가 요구사항

• 한명당 한개의 쿠폰만 발급받을 수 있어야 한다.

한명당 한개의 쿠폰만 발급하도록 하는 방법

1. 유니크 키

• userId + couponType 으로 유니크 키를 설정하면 한명당 한개의 쿠폰만 발급받게 할수있다
• 그러나 보통 서비스에서 한명의 사용자가 쿠폰타입을 동시에 여러개 가질수 있으므로 실용적인 방법은 아니다

2. 데이터베이스 락

• 범위 lock을 걸어서 쿠폰발급 여부를 확인하고 진행하는 방식
• 현재 방식은 consumer에서 받아서 쿠폰을 생성하는 로직으로 시간차가 있다. 그래서 발급할때 lock을 걸어서 확인하더라도 kafka를 통해 받아서 발급할때까지 시간이 걸리기 때문에 한명이 두개가 발급될수 있다
• api 모듈에서 직접 발급한다고 해도 lock 범위가 너무 넓어져 성능 저하가 발생한다.

3. Redis set 자료구조 사용

• Redis 에 있는 set 자료구조를 사용하여 발급전에 set에 userId를 넣어두고 발급할때 set에 userId가 있는지 확인하고 발급한다
• 해당 강의에서 사용하는 방법

분산락을 사용 안해도 되는지?

set 명령어는 주로 키-값 쌍을 저장하거나 업데이트할 때 유용한데, 만약 같은 키를 여러 요청이 동시에 변경하려고 할 때, 특정 상황에서는 충돌이 발생할 수 있다.

 

예를 들어, 네트워크 지연이나 여러 서버에서 동시에 작업을 처리할 때, 일부 요청이 서로 덮어쓰는 문제를 야기할 수 있으므로 Redis의 단순한 set으로는 그런 상황을 완벽히 처리하기 어려울 수 있다.

 

반면, 분산락을 사용하면 여러 서버에서 동시에 동일한 자원(예: 쿠폰 발급) 요청을 처리할 때, 하나의 서버만 해당 자원에 접근하고 처리할 수 있도록 제어할 수 있어. 이렇게 하면 하나의 사용자에게만 쿠폰이 정확하게 한 번 발급되도록 보장할 수 있다.

 

결론적으로, 단순한 set은 빠르고 경량화된 방법이지만, 복잡한 트랜잭션이나 멀티 서버 환경에서의 동시성 문제를 완전히 해결하지 못할 수 있고 분산락은 이런 문제를 해결하는 데 더 안전하고 확실한 방법이다.

Redis는 싱글 스레드로 동작하며, 단일 명령어는 원자적으로 처리되기 때문에 경쟁 상태가 발생하지 않습니다.

하지만 명령어를 순차적으로 조합해서 사용하는 경우 경쟁 상태가 발생할 수 있습니다.

consumer에서 쿠폰을 발급하다가 에러가 발생할 경우

• Coupon 을 save하다가 에러가 날 경우 failedEvent 엔티티를 만들어서 거기다가 userId 저장해서 기록한다 -> 그리고 배치를 이용해 다시 생성한다

실습하면서 에러상황

• kafkaProducerConfig에서 Serializer 의존성을 apache.kafka 를 안써서 consume 실패,,
• https://www.inflearn.com/community/questions/1174832/consumer%EC%97%90%EC%84%9C-%EC%88%AB%EC%9E%90%EA%B0%80-%EC%B6%9C%EB%A0%A5%EB%90%98%EC%A7%80-%EC%95%8A%EC%8A%B5%EB%8B%88%EB%8B%A4%E3%85%A0

Reference

• 실습으로 배우는 선착순 이벤트 시스템