Spring 동시성 테스트

동시성 구현 상황 만들기

이전 Redis Lock 구현하기를 만들고 나니 테스트를 짜게 되었다.

이러한 상황을 만들기 위해서는 User A가 요청을 보내어 다시 조회 이후 업데이트하기 전에 User B의 조회가 일어나야한다.
이러한 상황을 강제로 만들어야 한다고 생각했다.

동시성 테스트

Spring에서 동시성 테스트를 짜는 방법으로는 ExecutorService와 CountDownLatch가 있다.

ExecutorService

자바의 비동기 작업을 관리하는 Future 인터페이스를 활용한 비동기 관련 서비스이다.

해당 서비스를 통해 각각의 쓰레드에서 비동기적으로 프로그램을 돌릴수 있다.

ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(쓰래드수);
executorService.execute(
    () -> {
        //로직
    } 
)

이럴경우 exeucte()에서 람다식으로 넣어준 로직이 다른 쓰레드에서 비동기적으로 작동하게 된다.
이때 execute가 호출될때마다 queue에서 쓰레드를 뽑아 돌리게된다.

CountDownLatch

멀티 쓰레드 환경에서 작업을 할때 타 쓰레드의 작업이 끝나는 것을 확인하여 sync를 맞추기 위해 사용된다.

int count = 100;
CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(count);
for (int i = 0; i < count; i++) {
    executorService.execute(  
            () -> {
                countDownLatch.countDown();  
            }  
    );  
}  
countDownLatch.await();

다음과 같이 작업을 한다면 모든 쓰레드에서 countDownLatch.countDown()이 일어날때까지 기다린후 진행하게 된다.

테스트 시나리오

1. 2개의 쓰레드를 준비한다
2. 첫번째 쓰레드는 요청도중 강제로 sleep을 시킨다
3. 첫번째 쓰레드가 sleep하는 동안 두번째 쓰레드 요청을 시킨다
4. 두 쓰레드의 요청이 전부 끝난 이후 결과를 비교한다

코드

RedisLockTestLobbyService

우선 본래 서비스의 메서드로는 요청 도중에 강제로 thread를 sleep 시킬 방법이 없으므로 이를 위한 새로운 서비스를 작성한다

@TestComponent  
class RedisLockTestLobbyService {  

    private final LobbyRepository lobbyRepository;  

    protected RedisLockTestLobbyService(LobbyRepository lobbyRepository) {  
        this.lobbyRepository = lobbyRepository;  
    }  

    @RedisLock(key = "lobby")  
    protected void waitAndInput(@RedisLockTarget String code, String name) throws InterruptedException {  
        Thread.sleep(50);  
        final Lobby lobby = lobbyRepository.findById(code)  
                .orElseThrow(() -> new GameException(ExceptionCode.INVALID_NOT_FOUND_ROOM_CODE));  
        lobby.joinPlayer(name);  
        lobbyRepository.save(lobby);  
    }  
}

@TestComponent는 test환경에서만 bean에 등록하겠다는 의미이다.

호출 이후에 Thread.sleep(50)을 통해 lock을 얻은 이후에 로직이 실행되도록 하였다

@Test  
void 방_한자리_남았을때_동시접근시_최초1인만_입장할_수_있다() throws InterruptedException {  
    // given  
    String expect = "C";  
    Lobby lobby = lobbyRepository.findById(CODE).get();  
    lobby.joinPlayer("A");  
    lobby.joinPlayer("B");  
    lobbyRepository.save(lobby);  
    int count = 2;  
    ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(count);  
    CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(count);  

    // when  
    executorService.execute(  
            () -> {  
                try {  
                    redisLockTestLobbyService.waitAndInput(CODE, expect);  
                } catch (Exception e) {  
                    e.printStackTrace();  
                } finally {  
                    countDownLatch.countDown();  
                }  
            }  
    );  

    Thread.sleep(10);  

    for (int i = 1; i < count; i++) {  
        executorService.execute(  
                () -> {  
                    RestAssured.given().log().all()  
                            .contentType(ContentType.JSON)  
                            .when().get("/lobbies?code=" + CODE + "&name=power")  
                            .then().log().all();  
                    countDownLatch.countDown();  
                }  
        );  
    }  
    countDownLatch.await();  

    final Lobby actual = lobbyRepository.findById(CODE).get();  
    Assertions.assertThat(actual.isParticipantExist(expect)).isTrue();  
}

전체 테스트 코드이다.
중간 Thread.sleep(10)을 통해 Lock을 얻을때까지의 시간을 벌어두었다.