[성능 개선] 실시간 쿠폰 발급 동시성 제어

📈 1. 성능 개선 요약

지표	비관적 락 (AS-IS)	Redis Atomic + 비동기 (TO-BE)	개선 효과
최대 수용 VU	50 VU	1,00 VU	20배 확장성 확보
요청 수용률	38.9% (VU 50)	99.9%(VU 1000)	요청 전량 처리
p(95) Latency	60s+	6.17s ~ 7.44s	가용성 임계치 대폭 증가
비즈니스 정합성	정상 측정 불가	초과 발급 0건	비즈니스 정합성 100%

<aside> ✅

VU 1000 환경에서 발생한 0.1%의 미수용 건은 서버 로직 에러가 아닌, Peak 구간 TCP Connection 유실(EOF)로 확인

</aside>

[선택 배경] 비즈니스 신뢰도 확보를 위한 초과 발급 차단

[적용 기술] 데이터베이스 트랜잭션 수준의 배타적 잠금(Exclusive Lock)

트랜잭션이 종료될 때까지 타 세션의 읽기/쓰기 접근을 차단하여 Race Condition 원천 제거

@Lock(LockModeType.PESSIMISTIC_WRITE)
@Query("select c from Coupon c where c.id = :id")
Optional<Coupon> findByIdWithLock(Long id);

[발생 문제] DB Lock 경합으로 인한 시스템 전체 가용성 급격히 저하 (전체 요청의 실패율 : 97.79%)

현상: 낮은 동시성(50 VU) 환경에서도 극단적인 실패율(97.79%) 발생

[지표] 50 VU의 낮은 환경에서도 전체 요청의 97.79%가 실패

[원인 1] 단일 쿠폰 Row에 비관적 락이 집중되며 Lock Wait 발생

모든 요청이 동일 쿠폰 Row에 대해 SELECT …FOR UPDATE를 수행하면서 락 해제 전까지 트랜잭션이 대기 상태로 누적되며, Active Session만 증가하고 실제 처리량은 증가하지 않는 상태 발생

[분석] 비관적 락 경합으로 Lock Wait가 누적되며 Active Session만 증가