05_transaction_lua_lock.md

Transaction & Lua & Distributed Lock

✅ 트랜잭션(MULTI / EXEC)

Redis는 MULTI / EXEC 명령어를 통해 간단한 트랜잭션 처리를 지원합니다. 여러 명령을 하나의 블록으로 묶어 순차적으로 실행하지만, 완전한 롤백은 지원하지 않습니다.

MULTI
SET key1 "value1"
INCR counter
EXEC

특징

• EXEC 이전까지는 명령을 큐에 넣기만 함
• EXEC 실행 시 큐에 있는 명령을 순서대로 실행
• 중간에 실패한 명령이 있어도 나머지는 실행됨 (부분 실패 가능)

✅ WATCH 명령으로 낙관적 락 구현

WATCH를 사용하면 트랜잭션 실행 전 키 변경 여부를 감지하여 충돌을 방지할 수 있습니다.

WATCH balance
MULTI
DECR balance
EXEC

• EXEC 전 balance가 변경되면 → 트랜잭션 취소됨 (EXEC는 null 반환)
• 낙관적 락(Optimistic Lock) 구현 가능

Warning

WATCH는 MULTI보다 먼저 호출해야 하며, 트랜잭션 이후 자동으로 UNWATCH됨

✅ Lua Script로 원자성 보장

복잡한 연산을 트랜잭션처럼 원자적으로 실행하려면 Lua 스크립트를 사용할 수 있습니다.

EVAL "return redis.call('incrby', KEYS[1], ARGV[1])" 1 counter 10

• 모든 명령은 단일 명령처럼 실행됨 (중간에 다른 명령이 끼어들 수 없음)
• WATCH 없이도 원자성 보장

Lua의 활용 예시

• GET → 검사 → SET (ex. 존재 여부 확인 후 삽입)
• 여러 키 갱신, 조건 분기 처리 등
• 분산락 구현 (SETNX + TTL)

✅ 스크립트는 redis.call을 통해 내부 명령어 사용

✅ 분산 락 (Distributed Lock)

Redis는 분산 환경에서 락을 구현할 수 있도록 기본 명령을 제공합니다.

기본 방식: SET NX PX

SET lock:order123 "lock_token" NX PX 3000

• NX: 키가 존재하지 않을 때만 설정
• PX: TTL (ms 단위) 설정
• 성공 시 락 획득, 실패 시 락 보유 중임을 의미

락 해제 시 주의사항

• 반드시 자신이 설정한 락만 해제해야 함
• Lua 스크립트를 통해 해제 조건 확인 후 삭제해야 안전

EVAL "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end" 1 lock:order123 lock_token

✅ Redlock 알고리즘

Redis 공식 문서에 소개된 분산 락의 안전한 구현 방식입니다.

• 5개 이상의 Redis 노드에 동시에 락 요청
• 최소 과반수(N/2 + 1) 성공 시 락 획득으로 간주
• 시간 보정, 유효시간 내 실행, 단일 해시 키 등 조건 고려 필요

Warning

Redlock은 안정성 논란이 있었지만, 대부분의 단일 데이터센터 환경에서는 충분히 실용적임

✅ 실무에서의 선택 기준

상황	추천 방법
단순 트랜잭션 처리	MULTI / EXEC
조건부 실행, 충돌 방지 필요	WATCH + MULTI
원자적 연산 + 복잡한 로직	Lua Script
멀티 인스턴스 락 구현 필요	Redlock 알고리즘