[3주차 보완] 단계별 Lock 적용

.gitattributes

@@ -0,0 +1,3 @@
+/gradlew text eol=lf
+*.bat text eol=crlf
+*.jar binary

.gitignore

@@ -0,0 +1,46 @@
+HELP.md
+.gradle
+build/
+!gradle/wrapper/gradle-wrapper.jar
+!**/src/main/**/build/
+!**/src/test/**/build/
+
+# QueryDSL generated files
+build/
+generated/
+**/build/
+**/generated/
+
+# Ignore specific Q classes (if needed)
+**/Q*.java
+
+### STS ###
+.apt_generated
+.classpath
+.factorypath
+.project
+.settings
+.springBeans
+.sts4-cache
+bin/
+!**/src/main/**/bin/
+!**/src/test/**/bin/
+
+### IntelliJ IDEA ###
+.idea
+*.iws
+*.iml
+*.ipr
+out/
+!**/src/main/**/out/
+!**/src/test/**/out/
+
+### NetBeans ###
+/nbproject/private/
+/nbbuild/
+/dist/
+/nbdist/
+/.nb-gradle/
+
+### VS Code ###
+.vscode/

README.md

@@ -1,3 +1,83 @@
-## [본 과정] 이커머스 핵심 프로세스 구현
-[단기 스킬업 Redis 교육 과정](https://hh-skillup.oopy.io/) 을 통해 상품 조회 및 주문 과정을 구현하며 현업에서 발생하는 문제를 Redis의 핵심 기술을 통해 해결합니다.
-> Indexing, Caching을 통한 성능 개선 / 단계별 락 구현을 통한 동시성 이슈 해결 (낙관적/비관적 락, 분산락 등)
+## Multi Module Design
+Module을 나누는 기준은 여러 개가 있지만, 이번 프로젝트에서는 Layered Architecture 에서 설명되는 Layer 별로 구분하였습니다.
+- api: 사용자의 요청을 받고, 응답한다. 
+  - 본래, presentation과 application 두 개의 모듈로 분리되어있던 구조를 수정하였습니다.
+  - 사용자의 요청을 받고 처리한다는 점에서, Error와 Response를 한 곳에서 관리하기 위함입니다.
+- domain: 시스템이 제공할 도메인 규칙을 구현한다.
+- infra: 외부 시스템과의 연동을 담당한다.
+- 본래 존재하였던 core 모듈을 삭제하였습니다.
+  - 실제로 공통 역할이 아니지만 core(or common) 모듈에 패키지를 생성해서 정의하는 경우를 방지하기 위함입니다.
+  - 현재까지의 요구사항에서는 core 모듈에 들어갈 기능이 없다고 판단되었습니다.
+
+각 module은 하위 module에만 의존합니다. <br>
+JPA 를 다른 ORM 으로 변경될 가능성은 낮다고 판단하여 PA 는 생산성을 위해서 Entity 와 Repository 를 Domain 으로 끌어 올려 사용하였습니다.
+JPA 를 제외한 나머지는 저수준의 변경사항으로 부터 고수준을 지키는 방식을 사용합니다.
+
+## Table Design
+![img_2.png](img_2.png)
+- Movie 테이블과 Theater 테이블은 N:N 관계로 중간에 Screening 테이블을 두고 있습니다.
+  - Theater 별로 시간표가 구분되는 것을 고려하여 Screening 테이블은 상영 시간표 정보를 포함하고 있습니다.
+- 좌석별 등급 등 좌석 개별의 특성이 추가될 수 있다고 생각하여 Seat 테이블을 생성하였습니다.
+- Theater 테이블과 Seat 테이블은 1:N 관계입니다.
+- Seat 테이블과 Reservation 테이블은 1:1 관계입니다.
+  - 공유 자원인 Seat과 행위인 Reservation을 분리하기 위함입니다.
+- Reservation 테이블과 User 테이블은 1:1 관계입니다.
+
+## N+1 문제 해결
+저는 N+1 문제가 ID 참조을 사용하기 때문이라고 생각합니다. 따라서 해당 프로젝트에 간접참조를 사용하여, N+1 문제를 해결하고자 합니다. 
+뿐만 아니라, 간접 참조를 사용하면 도메인 간 물리적인 연결을 제거하기 때문에 도메인 간 의존을 강제적으로 제거되고, FK의 데이터 정합성을 따지기 위한 성능 오버헤드를 줄이며, 데이터 수정 시의 작업 순서가 강제됨에 따라 발생하는 더 큰 수정 개발을 방지할 수 있습니다.
+
+대신, 애플리케이션 단에서 무결성 관리를 관리하도록 합니다. (삽입/수정/삭제)
+
+## 성능 테스트 보고서
+- DAU: 500명
+- duration : '5m' 으로 진행
+- 95% 요청이 200ms 이하, 실패율 1% 이하를 thresholds로 추가
+### 1. INDEX 적용 전
+- 영화 300개, 상영관 4개, 시간표 1,000개
+- 실행 계획
+```sql
+EXPLAIN ANALYZE SELECT m.id, m.name, m.grade, m.release_date, m.thumbnail, m.running_time, m.genre, t.id, t.name, s.start_at, s.end_at FROM movie m JOIN screening s ON m.id = s.movie_id JOIN theater t ON s.theater_id = t.id WHERE s.start_at >= NOW();
+```
+![img_3.png](img_3.png) 
+
+-> 풀테이블 스캔 전략
+- 부하테스트 <br>
+![img_4.png](img_4.png)
+
+-> 95% 응답 시간이 1.1s 이므로 실패
+
+### 2. INDEX 적용 후
+- Screening 테이블에 start_at에 대한 인덱스 생성
+- 영화 300개, 상영관 4개, 시간표 1,000개
+- 실행 계획 <br>
+![img_5.png](img_5.png)
+
+-> 인덱스 레인지 전략
+- 부하테스트 <br>
+![img_6.png](img_6.png)
+
+-> 95% 응답 시간이 12.67ms로, 성능이 약 86배 향상
+
+### 3. Local Caching 적용 후
+* 현재 상영 중인 영화 조회 쿼리는, LocalDateTime을 기준으로 필터링하기 때문에, 캐싱에 의미가 없습니다. 따라서, start_at 기준을 뺀, 상영중인 영화가 아닌 모든 영화를 조회하는 API를 가지고 캐싱을 진행하였습니다.
+=> nowShowing에 대한 쿼리 파라미터를 추가하여 TRUE이면 상영중인 영화, FALSE 이면 모든 영화가 조회되도록 코드를 수정하였습니다.
+- 데이터를 영화 500개, 상영관 3개, 시간표 3,000개로 늘렸습니다.
+- 실행 계획
+```sql
+EXPLAIN ANALYZE SELECT m.id, m.name, m.grade, m.release_date, m.thumbnail, m.running_time, m.genre, t.id, t.name, s.start_at, s.end_at FROM movie m JOIN screening s ON m.id = s.movie_id JOIN theater t ON s.theater_id = t.id WHERE m.genre = 'HORROR' AND m.name LIKE '%3%';
+```
+
+- 성능 개선 전 부하 테스트(쿼리가 수정되고 데이터가 늘어나서 다시 수행) <br>
+![img_7.png](img_7.png)
+
+-> 95%의 응답 시간이 747.93ms 이므로 실패
+- 로컬 캐싱 적용 후 부하 테스트 <br>
+![img_8.png](img_8.png)
+
+-> 95%의 응답 시간이 6.38ms 로, 성능이 약 117배 향상되었습니다.
+
+### 4. Global Caching 적용 후 
+![img_9.png](img_9.png)
+
+-> 95%의 응답 시간이 7.33ms로, 로컬 캐싱보다는 느리지만 캐싱 적용 전보다 훨씬 성능이 향상되었습니다. 

build.gradle

@@ -0,0 +1,52 @@
+plugins {
+    id 'java'
+    id 'org.springframework.boot' version '3.4.1'
+    id 'io.spring.dependency-management' version '1.1.7'
+}
+
+repositories {
+    mavenCentral()
+}
+
+subprojects {
+    // 모든 하위 모듈들에 이 설정을 적용
+    group 'com.example'
+    version '0.0.1-SNAPSHOT'
+    sourceCompatibility = '17'
+    targetCompatibility = '17'
+
+    apply plugin: 'java'
+    apply plugin: 'java-library'
+    apply plugin: 'org.springframework.boot'
+    apply plugin: 'io.spring.dependency-management'
+
+    configurations {
+        compileOnly {
+            extendsFrom annotationProcessor
+        }
+    }
+
+    repositories {
+        mavenCentral()
+    }
+
+    dependencies { // 모든 하위 모듈에 추가 될 의존성 목록입니다.
+        implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter'
+        compileOnly 'org.projectlombok:lombok'
+        annotationProcessor 'org.projectlombok:lombok'
+        testImplementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-test'
+        testImplementation 'com.h2database:h2'
+        testRuntimeOnly 'org.junit.platform:junit-platform-launcher'
+        testImplementation 'org.junit.jupiter:junit-jupiter:5.7.1'
+        testImplementation "org.testcontainers:testcontainers:1.19.0"
+        testImplementation "org.testcontainers:junit-jupiter:1.19.0"
+
+        implementation 'com.fasterxml.jackson.core:jackson-databind:2.15.2'
+        implementation 'com.fasterxml.jackson.datatype:jackson-datatype-jsr310:2.15.2'
+
+    }
+
+    test {
+        useJUnitPlatform()
+    }
+}

docker-compose.yml

@@ -0,0 +1,16 @@
+version: '3.8'
+services:
+  mysql:
+    image: mysql:latest  # 이미 로컬에 있는 MySQL 이미지 사용
+    environment:
+      MYSQL_ROOT_PASSWORD: 1234  # 루트 계정 비밀번호
+      MYSQL_DATABASE: hanghae99   # 생성할 기본 데이터베이스
+      MYSQL_USER: user  # 사용자 계정 (선택)
+      MYSQL_PASSWORD: password  # 사용자 비밀번호 (선택)
+    ports:
+      - "3305:3306"  # 호스트의 3306 포트를 컨테이너의 3306 포트와 연결
+
+  redis:
+    image: redis:latest  # 이미 로컬에 있는 Redis 이미지 사용
+    ports:
+      - "6378:6379"  # 호스트의 6378 포트를 컨테이너의 6379 포트와 연결

domain/build.gradle

@@ -0,0 +1,9 @@
+bootJar.enabled = false
+
+jar.enabled = true
+
+dependencies {
+    implementation project(':infra')
+
+    api ('org.springframework.boot:spring-boot-starter-validation')
+}

domain/src/main/java/com/example/message/MessageService.java

@@ -0,0 +1,15 @@
+package com.example.message;
+
+import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
+import org.springframework.stereotype.Service;
+
+@Slf4j
+@Service
+public class MessageService {
+
+    public void send() throws InterruptedException {
+        Thread.sleep(500);
+        log.info("예매가 성공적으로 되었습니다.");
+    }
+
+}

domain/src/main/java/com/example/movie/converter/DtoConverter.java

@@ -0,0 +1,57 @@
+package com.example.movie.converter;
+
+import com.example.jpa.repository.movie.dto.MoviesDetailDto;
+import com.example.movie.dto.MoviesDetailResponse;
+import com.example.movie.dto.ScreeningTimeDetail;
+import com.example.movie.dto.ScreeningsDetail;
+import lombok.NoArgsConstructor;
+import org.springframework.stereotype.Component;
+
+import java.util.Comparator;
+import java.util.List;
+import java.util.stream.Collectors;
+
+@Component
+@NoArgsConstructor
+public class DtoConverter {
+    public List<MoviesDetailResponse> moviesNowScreening(List<MoviesDetailDto> dbResults) {
+        return dbResults.stream()
+                .collect(Collectors.groupingBy(MoviesDetailDto::getMovieId))
+                .entrySet().stream()
+                .map(entry -> {
+                    Long movieId = entry.getKey();
+                    List<MoviesDetailDto> groupedByMovie = entry.getValue();
+
+
+                    MoviesDetailDto firstEntry = groupedByMovie.get(0);
+
+
+                    List<ScreeningsDetail> screeningsDetails = groupedByMovie.stream()
+                            .collect(Collectors.groupingBy(MoviesDetailDto::getTheaterId))
+                            .entrySet().stream()
+                            .map(theaterEntry -> {
+                                Long theaterId = theaterEntry.getKey();
+                                String theaterName = theaterEntry.getValue().get(0).getTheaterName();
+                                List<ScreeningTimeDetail> screeningTimes = theaterEntry.getValue().stream()
+                                        .sorted(Comparator.comparing(MoviesDetailDto::getStartAt))
+                                        .map(dto -> new ScreeningTimeDetail(dto.getStartAt(), dto.getEndAt()))
+                                        .toList();
+                                return new ScreeningsDetail(theaterId, theaterName, screeningTimes);
+                            })
+                            .toList();
+
+                    // Create the final DTO
+                    return new MoviesDetailResponse(
+                            movieId, // Add movieId here
+                            firstEntry.getMovieName(),
+                            firstEntry.getGrade(),
+                            firstEntry.getReleaseDate(),
+                            firstEntry.getThumbnail(),
+                            firstEntry.getRunningTime(),
+                            firstEntry.getGenre(),
+                            screeningsDetails
+                    );
+                })
+                .toList();
+    }
+}

domain/src/main/java/com/example/movie/dto/MoviesDetailResponse.java

@@ -0,0 +1,19 @@
+package com.example.movie.dto;
+
+import com.example.jpa.entity.movie.Genre;
+import com.example.jpa.entity.movie.Grade;
+
+import java.time.LocalDate;
+import java.util.List;
+
+public record MoviesDetailResponse(
+        Long movieId,
+        String movieName,
+        Grade grade,
+        LocalDate releaseDate,
+        String thumbnail,
+        Long runningTime,
+        Genre genre,
+        List<ScreeningsDetail> screeningsDetails
+) {
+}

domain/src/main/java/com/example/movie/dto/ScreeningTimeDetail.java

@@ -0,0 +1,9 @@
+package com.example.movie.dto;
+
+import java.time.LocalDateTime;
+
+public record ScreeningTimeDetail(
+        LocalDateTime startAt,
+        LocalDateTime endAt
+) {
+}

domain/src/main/java/com/example/movie/dto/ScreeningsDetail.java

@@ -0,0 +1,10 @@
+package com.example.movie.dto;
+
+import java.util.List;
+
+public record ScreeningsDetail(
+        Long theaterId,
+        String theater,
+        List<ScreeningTimeDetail> screeningTimes
+) {
+}

domain/src/main/java/com/example/movie/service/MovieCacheService.java

@@ -0,0 +1,27 @@
+package com.example.movie.service;
+
+import com.example.jpa.entity.movie.Genre;
+import com.example.jpa.repository.movie.MovieRepository;
+import com.example.jpa.repository.movie.dto.MoviesDetailDto;
+import lombok.RequiredArgsConstructor;
+import org.springframework.cache.annotation.Cacheable;
+import org.springframework.stereotype.Service;
+
+import java.util.List;
+
+@Service
+@RequiredArgsConstructor
+public class MovieCacheService {
+
+    private final MovieRepository movieRepository;
+
+    @Cacheable(
+            cacheNames = "getMoviesByGenre",
+            key = "'movies:genre:' +  #p0",
+            cacheManager = "cacheManager"
+    )
+    public List<MoviesDetailDto> getMoviesByGenre(String genre) {
+        return movieRepository.searchWithFiltering(null, Genre.valueOf(genre), null);
+    }
+
+}