|
| 1 | +package com.example.be.concurrency; |
| 2 | + |
| 3 | +import com.example.be.domain.Room; |
| 4 | +import com.example.be.repository.RoomRepository; |
| 5 | +import org.junit.jupiter.api.BeforeEach; |
| 6 | +import org.junit.jupiter.api.DisplayName; |
| 7 | +import org.junit.jupiter.api.Test; |
| 8 | +import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; |
| 9 | +import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest; |
| 10 | +import org.springframework.test.context.ActiveProfiles; |
| 11 | +import org.springframework.transaction.support.TransactionTemplate; |
| 12 | + |
| 13 | +import java.util.concurrent.CountDownLatch; |
| 14 | +import java.util.concurrent.ExecutorService; |
| 15 | +import java.util.concurrent.Executors; |
| 16 | +import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; |
| 17 | + |
| 18 | +import static org.assertj.core.api.Assertions.assertThat; |
| 19 | + |
| 20 | +/** |
| 21 | + * 스터디룸 참여자 수 동시성 테스트 |
| 22 | + * |
| 23 | + * 비관적 락(Pessimistic Lock)을 사용하여 동시에 여러 사용자가 |
| 24 | + * 방에 입장할 때 참여자 수의 정합성이 보장되는지 검증합니다. |
| 25 | + */ |
| 26 | +@SpringBootTest |
| 27 | +@ActiveProfiles("test") |
| 28 | +class RoomConcurrencyTest { |
| 29 | + |
| 30 | + @Autowired |
| 31 | + private RoomRepository roomRepository; |
| 32 | + |
| 33 | + @Autowired |
| 34 | + private TransactionTemplate transactionTemplate; |
| 35 | + |
| 36 | + private Room testRoom; |
| 37 | + |
| 38 | + @BeforeEach |
| 39 | + void setUp() { |
| 40 | + // 기존 데이터 정리 |
| 41 | + roomRepository.deleteAll(); |
| 42 | + |
| 43 | + // 테스트용 방 생성 |
| 44 | + testRoom = Room.builder() |
| 45 | + .title("동시성테스트방") |
| 46 | + .description("동시 입장 테스트") |
| 47 | + .maxParticipants(100) |
| 48 | + .participantCount(0) |
| 49 | + .createDate(System.currentTimeMillis()) |
| 50 | + .build(); |
| 51 | + roomRepository.save(testRoom); |
| 52 | + } |
| 53 | + |
| 54 | + @Test |
| 55 | + @DisplayName("동시에 10명이 입장해도 참여자 수가 정확히 10이 되어야 한다") |
| 56 | + void concurrentJoin_WithPessimisticLock_ShouldMaintainCorrectCount() throws InterruptedException { |
| 57 | + // Given |
| 58 | + int threadCount = 10; // 동시 입장 인원 |
| 59 | + ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(threadCount); |
| 60 | + CountDownLatch latch = new CountDownLatch(threadCount); |
| 61 | + AtomicInteger successCount = new AtomicInteger(0); |
| 62 | + AtomicInteger failCount = new AtomicInteger(0); |
| 63 | + |
| 64 | + // When: 10명이 동시에 입장 시도 |
| 65 | + for (int i = 0; i < threadCount; i++) { |
| 66 | + executorService.submit(() -> { |
| 67 | + try { |
| 68 | + transactionTemplate.execute(status -> { |
| 69 | + // 비관적 락을 사용하여 방 조회 |
| 70 | + Room room = roomRepository.findByTitleWithLock("동시성테스트방"); |
| 71 | + if (room != null) { |
| 72 | + room.setParticipantCount(room.getParticipantCount() + 1); |
| 73 | + roomRepository.save(room); |
| 74 | + successCount.incrementAndGet(); |
| 75 | + } |
| 76 | + return null; |
| 77 | + }); |
| 78 | + } catch (Exception e) { |
| 79 | + failCount.incrementAndGet(); |
| 80 | + } finally { |
| 81 | + latch.countDown(); |
| 82 | + } |
| 83 | + }); |
| 84 | + } |
| 85 | + |
| 86 | + // 모든 스레드 완료 대기 |
| 87 | + latch.await(); |
| 88 | + executorService.shutdown(); |
| 89 | + |
| 90 | + // Then: 참여자 수가 정확히 10이어야 함 |
| 91 | + Room result = roomRepository.findByTitle("동시성테스트방"); |
| 92 | + |
| 93 | + System.out.println("========== 동시성 테스트 결과 =========="); |
| 94 | + System.out.println("동시 요청 수: " + threadCount); |
| 95 | + System.out.println("성공 횟수: " + successCount.get()); |
| 96 | + System.out.println("실패 횟수: " + failCount.get()); |
| 97 | + System.out.println("최종 참여자 수: " + result.getParticipantCount()); |
| 98 | + System.out.println("======================================="); |
| 99 | + |
| 100 | + assertThat(result.getParticipantCount()).isEqualTo(threadCount); |
| 101 | + assertThat(successCount.get()).isEqualTo(threadCount); |
| 102 | + } |
| 103 | + |
| 104 | + @Test |
| 105 | + @DisplayName("동시에 50명이 입장해도 참여자 수가 정확히 50이 되어야 한다") |
| 106 | + void concurrentJoin_50Users_ShouldMaintainCorrectCount() throws InterruptedException { |
| 107 | + // Given |
| 108 | + int threadCount = 50; |
| 109 | + ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(threadCount); |
| 110 | + CountDownLatch latch = new CountDownLatch(threadCount); |
| 111 | + AtomicInteger successCount = new AtomicInteger(0); |
| 112 | + |
| 113 | + // When |
| 114 | + for (int i = 0; i < threadCount; i++) { |
| 115 | + executorService.submit(() -> { |
| 116 | + try { |
| 117 | + transactionTemplate.execute(status -> { |
| 118 | + Room room = roomRepository.findByTitleWithLock("동시성테스트방"); |
| 119 | + if (room != null) { |
| 120 | + room.setParticipantCount(room.getParticipantCount() + 1); |
| 121 | + roomRepository.save(room); |
| 122 | + successCount.incrementAndGet(); |
| 123 | + } |
| 124 | + return null; |
| 125 | + }); |
| 126 | + } catch (Exception e) { |
| 127 | + System.err.println("오류 발생: " + e.getMessage()); |
| 128 | + } finally { |
| 129 | + latch.countDown(); |
| 130 | + } |
| 131 | + }); |
| 132 | + } |
| 133 | + |
| 134 | + latch.await(); |
| 135 | + executorService.shutdown(); |
| 136 | + |
| 137 | + // Then |
| 138 | + Room result = roomRepository.findByTitle("동시성테스트방"); |
| 139 | + |
| 140 | + System.out.println("========== 50명 동시 입장 테스트 =========="); |
| 141 | + System.out.println("최종 참여자 수: " + result.getParticipantCount()); |
| 142 | + System.out.println("=========================================="); |
| 143 | + |
| 144 | + assertThat(result.getParticipantCount()).isEqualTo(threadCount); |
| 145 | + } |
| 146 | + |
| 147 | + @Test |
| 148 | + @DisplayName("동시 입장/퇴장 시에도 참여자 수가 정확해야 한다") |
| 149 | + void concurrentJoinAndLeave_ShouldMaintainCorrectCount() throws InterruptedException { |
| 150 | + // Given: 먼저 10명이 입장한 상태로 설정 |
| 151 | + transactionTemplate.execute(status -> { |
| 152 | + Room room = roomRepository.findByTitle("동시성테스트방"); |
| 153 | + room.setParticipantCount(10); |
| 154 | + roomRepository.save(room); |
| 155 | + return null; |
| 156 | + }); |
| 157 | + |
| 158 | + int joinCount = 5; // 입장할 인원 |
| 159 | + int leaveCount = 3; // 퇴장할 인원 |
| 160 | + int totalThreads = joinCount + leaveCount; |
| 161 | + |
| 162 | + ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(totalThreads); |
| 163 | + CountDownLatch latch = new CountDownLatch(totalThreads); |
| 164 | + |
| 165 | + // When: 5명 입장 + 3명 퇴장 동시 실행 |
| 166 | + // 입장 스레드 |
| 167 | + for (int i = 0; i < joinCount; i++) { |
| 168 | + executorService.submit(() -> { |
| 169 | + try { |
| 170 | + transactionTemplate.execute(status -> { |
| 171 | + Room room = roomRepository.findByTitleWithLock("동시성테스트방"); |
| 172 | + if (room != null) { |
| 173 | + room.setParticipantCount(room.getParticipantCount() + 1); |
| 174 | + roomRepository.save(room); |
| 175 | + } |
| 176 | + return null; |
| 177 | + }); |
| 178 | + } finally { |
| 179 | + latch.countDown(); |
| 180 | + } |
| 181 | + }); |
| 182 | + } |
| 183 | + |
| 184 | + // 퇴장 스레드 |
| 185 | + for (int i = 0; i < leaveCount; i++) { |
| 186 | + executorService.submit(() -> { |
| 187 | + try { |
| 188 | + transactionTemplate.execute(status -> { |
| 189 | + Room room = roomRepository.findByTitleWithLock("동시성테스트방"); |
| 190 | + if (room != null && room.getParticipantCount() > 0) { |
| 191 | + room.setParticipantCount(room.getParticipantCount() - 1); |
| 192 | + roomRepository.save(room); |
| 193 | + } |
| 194 | + return null; |
| 195 | + }); |
| 196 | + } finally { |
| 197 | + latch.countDown(); |
| 198 | + } |
| 199 | + }); |
| 200 | + } |
| 201 | + |
| 202 | + latch.await(); |
| 203 | + executorService.shutdown(); |
| 204 | + |
| 205 | + // Then: 10 + 5 - 3 = 12명이어야 함 |
| 206 | + Room result = roomRepository.findByTitle("동시성테스트방"); |
| 207 | + int expectedCount = 10 + joinCount - leaveCount; |
| 208 | + |
| 209 | + System.out.println("========== 동시 입장/퇴장 테스트 =========="); |
| 210 | + System.out.println("초기 인원: 10"); |
| 211 | + System.out.println("입장 인원: " + joinCount); |
| 212 | + System.out.println("퇴장 인원: " + leaveCount); |
| 213 | + System.out.println("예상 인원: " + expectedCount); |
| 214 | + System.out.println("실제 인원: " + result.getParticipantCount()); |
| 215 | + System.out.println("=========================================="); |
| 216 | + |
| 217 | + assertThat(result.getParticipantCount()).isEqualTo(expectedCount); |
| 218 | + } |
| 219 | + |
| 220 | + @Test |
| 221 | + @DisplayName("최대 인원 초과 시 입장이 제한되어야 한다") |
| 222 | + void concurrentJoin_ShouldNotExceedMaxParticipants() throws InterruptedException { |
| 223 | + // Given: 최대 인원 10명인 방 |
| 224 | + transactionTemplate.execute(status -> { |
| 225 | + Room room = roomRepository.findByTitle("동시성테스트방"); |
| 226 | + room.setMaxParticipants(10); |
| 227 | + room.setParticipantCount(8); // 이미 8명 있음 |
| 228 | + roomRepository.save(room); |
| 229 | + return null; |
| 230 | + }); |
| 231 | + |
| 232 | + int threadCount = 5; // 5명이 동시에 입장 시도 (2명만 성공해야 함) |
| 233 | + ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(threadCount); |
| 234 | + CountDownLatch latch = new CountDownLatch(threadCount); |
| 235 | + AtomicInteger successCount = new AtomicInteger(0); |
| 236 | + AtomicInteger rejectedCount = new AtomicInteger(0); |
| 237 | + |
| 238 | + // When |
| 239 | + for (int i = 0; i < threadCount; i++) { |
| 240 | + executorService.submit(() -> { |
| 241 | + try { |
| 242 | + transactionTemplate.execute(status -> { |
| 243 | + Room room = roomRepository.findByTitleWithLock("동시성테스트방"); |
| 244 | + if (room != null) { |
| 245 | + if (room.getParticipantCount() < room.getMaxParticipants()) { |
| 246 | + room.setParticipantCount(room.getParticipantCount() + 1); |
| 247 | + roomRepository.save(room); |
| 248 | + successCount.incrementAndGet(); |
| 249 | + } else { |
| 250 | + rejectedCount.incrementAndGet(); |
| 251 | + } |
| 252 | + } |
| 253 | + return null; |
| 254 | + }); |
| 255 | + } finally { |
| 256 | + latch.countDown(); |
| 257 | + } |
| 258 | + }); |
| 259 | + } |
| 260 | + |
| 261 | + latch.await(); |
| 262 | + executorService.shutdown(); |
| 263 | + |
| 264 | + // Then |
| 265 | + Room result = roomRepository.findByTitle("동시성테스트방"); |
| 266 | + |
| 267 | + System.out.println("========== 최대 인원 제한 테스트 =========="); |
| 268 | + System.out.println("최대 인원: 10"); |
| 269 | + System.out.println("초기 인원: 8"); |
| 270 | + System.out.println("입장 시도: " + threadCount); |
| 271 | + System.out.println("입장 성공: " + successCount.get()); |
| 272 | + System.out.println("입장 거부: " + rejectedCount.get()); |
| 273 | + System.out.println("최종 인원: " + result.getParticipantCount()); |
| 274 | + System.out.println("=========================================="); |
| 275 | + |
| 276 | + // 최대 인원(10)을 초과하지 않아야 함 |
| 277 | + assertThat(result.getParticipantCount()).isLessThanOrEqualTo(10); |
| 278 | + // 정확히 10명이어야 함 (8 + 2) |
| 279 | + assertThat(result.getParticipantCount()).isEqualTo(10); |
| 280 | + // 2명만 성공, 3명은 거부되어야 함 |
| 281 | + assertThat(successCount.get()).isEqualTo(2); |
| 282 | + assertThat(rejectedCount.get()).isEqualTo(3); |
| 283 | + } |
| 284 | +} |
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