OSIV와 성능 최적화

OSIV와 성능 최적화

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• Open Session In VIew: 하이버네이트
• Open EntityManager In View: JPA
  (관례상 OSIV라 한다.)
• 하이버네이트에선 EntityManeger를 Session이라고 칭한다.
  JPA는 하이버네이트 이후에 표준화를 위해 생겼기 때문에 이런 용어 차이가 발생했다.

 

OSIV ON

spring.jpa.open-in-view : true 기본값

→ 이 기본값을 뿌리면서 애플리케이션 시작 시점에 warnning 로그를 남기는 것은 이유가 있다.

 

기본적으로 JPA 는 언제 DB 커넥션을 가져오고 반환할까?

 

JPA 즉, 영속성 컨텍스트는 DB 커넥션을 내부적으로 사용해야 지연 로딩 같은 작업이 가능하다. 이 말은 곧 영속성 컨텍스트와 DB 커넥션은 밀접하게 매칭( 1 : 1 )되어 있다는 것이다. 

 

그렇다면 언제 JPA 가 DB 커넥션을 가져오냐면 기본적으로(내부적으론 더 복잡하지만...) DB 트랜잭션을 시작할 때 영속성 컨텍스트가 DB커넥션을 가져온다.  즉, 아래와 같이 서비스 계층에서 @Transactional 에 의해 트랜잭션이 시작하는 시점에 DB 커넥션을 가져오는 것이다.

 

이렇게 가져온 DB 커넥션의 반환 시점은 OSIV의 유무에 따라 차이가 발생하는데

 

OSIV는 default 가 true 이다. 이때는 위 서비스 로직이 끝나고 controller 계층으로 되돌아 간다고 해도 DB 커넥션을 반환하지 않는다.

왜 반환을 안하냐면 아래 예제 코드처럼 controller 단에서 프록시 객체를 초기화하는 지연 로딩을 하는 로직이 들어가 있다. 이런 지연 로딩과 같은 작업은 영속성 컨텍스트가 DB 커넥션을 유지해야 가능하기 때문에 반환하지 않는 것이다.

즉, OSIV는 트랜잭션이 끝나도 영속성 컨텍스트를 끝까지 살려두는 것이다. API 의 경우는 API를 유저한테 반환할 때까지 화면의 경우 뷰 템플릿을 랜더링 할때까지 살려둔다.

 

 

정리하자면 아래와 같다.

 

• OSIV전략은 트랜잭션 시작처럼 최초 데이터베이스 커넥션 시작 시점부터 API 응답이 끝날 때까지 영속성 컨텍스트와 데이터베이스 커넥션을 유지한다. 그래서 지금까지 View Template이나 API 컨트롤러에서 지연 로딩이 가능했던 것이다.
• 지연 로딩은 영속성 컨텍스트가 살아있어야 가능하고, 영속성 컨텍스트는 기본적으로 데이터베이스 커넥션을 유지한다. 이것 자체가 큰 장점이다.

 

단점

• 하지만, 이 전략은 너무 오랜시간 데이터베이스 커넥션 리소스를 사용하기 때문에, 실시간 트래픽이 중요한 애플리케이션에서는 커넥션이 모자랄 수 있다. 이것은 결국 장애로 이어질 수 있다.
  • 예를들어 컨트롤러에서 외부 API를 호출하면 외부 API 대기 시간 만큼 커넥션 리소스를 반환하지 못하고, 유지해야 한다.
  • 즉, 유저한테 최종적으로 응답을 해야 커넥션 리소스를 반환하는데 외부 API 로 인한 대기 시간 때문에 유지하는 것이다.

 

장점

• 엔티티를 적극 활용하여 지연 로딩과 같은 기술은 컨트롤러나 뷰에서 활용할 수 있다. 개발 입장에선 중복을 줄이고 투명하게 지연 로딩을 끝까지 해나갈 수 있기 때문에 그로 인한 유지보수성을 높이는 식으로 장점이 있다.

 

 

OSIV OFF

spring.jpa.open-in-view : false OSIV 종료

→ OSIV를 끄면 트랜잭션을 종료하는 시점에서 영속성 컨텍스트를 닫고, 데이터베이스 커넥션도 반환한다. 따라서 커넥션 리소스를 낭비하지 않는다.

 

이때는 트래픽이 많거나 사용자 요청이 많은 경우에는 커넥션을 유연하게 사용 가능할 수 있다.

 

대신, OSIV를 끄면 모든 지연로딩을 트랜잭션 내부에서 처리해야 한다. 그 말은 지금까지 작성한 많은 지연 로딩 코드를 트랜잭션 안으로 넣어야 하는 단점이 있다. 그리고 view template에서 지연로딩이 동작하지 않는다.

 

결론적으로 트랜잭션이 끝나기 전에 모든 지연로딩을 강제로 호출해 두어야 한다.

 

 

예제

앞서 작성했던 OrderV1을spring.jpa.open-in-view: false 로 하고 실행해보면 다음과 같은 에러가 발생할 것이다.

이 문제를 해결하는 방법은 트랜잭션 안에서 지연 로딩 및 페치 조인을 해서 완성된 결과를 가져와야 한다.

 

 

 

 

추천 전략

커멘드와 쿼리 분리

실무에서 OSIV를 끈 상태로 복잡성을 관리하는 좋은 방법이 있다. 바로 Command와 Query를 분리하는 것이다.

참고: https://en.wikipedia.org/wiki/Command–query_separation

 

보통 비즈니스 로직은 특정 엔티티 몇 개를 등록하거나 수정하는 것이므로 성능이 크게 문제가 되지 않는다.

 

그런데 복잡한 화면을 출력하기 위한 쿼리는 화면에 맞추어 성능을 최적화 하는 것이 중요하다. 하지만 그 복잡성에 비해 핵심 비즈니스에 큰 영향을 주는 것은 아니다.

 

예를 들어 개발을 할 때 한 레포지토리나 서비스에 쿼리용과 핵심 비지니스용을 같이 작성해두었다고 하자.

그런데 비지니스용은 5개 뿐이고 화면에 맞추는 쿼리용이 20~30개라고 한다면 이는 유지 보수성을 현저히 낮추는 행위이다.

왜냐하면 각각의 용도는 라이프 사이클이 다르다. 보통 화면에 맞춘 쿼리용은 자주 바뀌기 때문에 라이프 사이클이 빠르다. 하지만 핵심 정책이 반영된 비지니스 로직은 잘 변경되지 않는다는 특성이 있다.

 

그래서 크고 복잡한 애플리케이션을 개발한다면, 이 둘의 관심사를 명확하게 분리하는 선택은 유지보수 관점에서 충분히 의미 있다.

 

 

단순하게 설명해서 다음처럼 분리하는 것이다.

• OrderService
  • OrderService: 핵심 비즈니스 로직
  • OrderQueryService: 화면이나 API에 맞춘 서비스 (주로 읽기 전용 트랜잭션 사용) → @Transactional(readOnly=true)

보통 서비스 계층에서 트랜잭션을 유지한다. 두 서비스 모두 트랜잭션을 유지하면서 지연 로딩을 사용할 수 있다.

※ 참고

강사는 트래픽이 많은 실시간 API에서는 OSIV를 끄고 ADMIN 페이지 처럼 커넥션을 많이 사용하지 않는 곳에서는 
OSIV 를 킨다고 한다.

※ 참고

큰 프로젝트를 만들 경우 멀티모듈로 프로젝트를 구성하게 되는데 아래와 같이 여러 프로젝트로 나뉜다.

1. api → api용 컨트롤러, api용 애플리케이션 서비스
2. admin → admin용 컨트롤러, admin용 애플리케이션 서비스
3. batch → batch용 애플리케이션 서비스
4. domain → 핵심 도메인 서비스, 핵심 엔티티, 핵심 도메인 리포지토리

위와 같이 핵심 비즈니스는 도메인 모듈로 모으고, api ,admin, batch 등은 각각 자신의 역할을 담당하는 컨트롤러와 애플리케이션 서비스를 가지는 구조가 된다.
그리고 각 애플리케이션 서비스는 핵심 도메인 서비스를 의존하고 사용한다.
이렇게 구성을 하면 외부 API에 의존하거나 하는 복잡한 부분을 모두 애플리케이션 서비스 계층에서 처리할 수 있다.

 

 

OSIV에 관해 더 깊이 알고 싶으면 자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 13장 웹 애플리케이션과 영속성 관리를 참고하자.