Java에서 ReentrantLock을 활용한 동시 입금 제어 및 실패 테스트 정리

동시 입금 요청이 들어왔을 때, 하나만 성공하고 나머지는 실패하도록 제어하는 로직을 테스트하던 중 예상과 다르게 모든 요청이 처리되는 문제가 있었다. 아래는 해당 이슈를 해결한 과정이다.

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🧩 문제 상황

다음은 특정 사용자 계좌에 입금을 처리하는 credit 메서드이다.
입금 시 ReentrantLock을 활용해 동시에 여러 요청이 처리되지 않도록 제어하고 있다.

 public Wallet credit(Long id, int amount) {
    checkAmount(amount);
    ReentrantLock lock = getReentrantLock(id);

    boolean locked = lock.tryLock();
    if (!locked) {
        throw new HttpClientErrorException(HttpStatus.CONFLICT);
    }

    try {
        Wallet wallet = bank.findById(id);
        int newBalance = wallet.getBalance() + amount;
        return wallet.update(newBalance);

    } finally {
        if (locked) {
            lock.unlock();
        }
    }
}

이 메서드는 락 획득에 실패한 경우 409 Conflict 예외를 던지도록 설계되어 있다.

그리고 아래는 동시 요청 실패를 테스트하는 JUnit 테스트 코드이다

@Test
void 한명에게_동시에_입금요청이_올_경우_실패_테스트() throws InterruptedException {
    log.info("동시 입금 요청 실패 테스트 시작");
    ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);
    List<Throwable> exceptions = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());

    Long id = 1L;
    int creditAmount = 1000;
    int cnt = 10;
    CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(cnt);
    Wallet newWallet = walletService.createAccount(id);

    for (int i = 0; i < cnt; i++) {
        executor.submit(() -> {
            try {
                walletService.credit(id, creditAmount);
            } catch (Exception e) {
                exceptions.add(e);
                log.info("입금 실패: {}", e.getMessage());
            } finally {
                countDownLatch.countDown();
            }
        });
    }
    countDownLatch.await();
    executor.shutdown();

    for (Throwable e : exceptions) {
        assertInstanceOf(HttpClientErrorException.class, e);
        assertEquals(((HttpClientErrorException) e).getStatusCode(), HttpStatus.CONFLICT);
    }

    log.info("동시 입금 실패 테스트 완료 / 현재 잔액: {}", newWallet.getBalance());
}

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🧨 문제 원인: getReentrantLock()이 항상 새로운 락 반환

private ReentrantLock getReentrantLock(Long id) {
    ReentrantLock lock = locks.computeIfAbsent(id, k -> new ReentrantLock());
    lock.lock();

    return lock; ❌ 매번 새 인스턴스 반환 
}

이 방식은 호출할 때마다 새로운 ReentrantLock 인스턴스를 반환하므로 락 자체가 무의미해지고, 동시 요청을 막지 못하게 된다.

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✅ 해결 방법: ConcurrentHashMap을 사용한 락 재사용

ReentrantLock lock = locks.computeIfAbsent(id, k -> new ReentrantLock());

이렇게 수정하면 id마다 동일한 락 인스턴스를 사용하게 되어 tryLock()이 정확히 동작하게 됩니다.

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🧼 정리

• 동시성 제어에서 중요한 건 락이 객체 간 공유되는지이다.
• ReentrantLock은 직접 객체를 관리해야 하므로 ConcurrentMap 같은 구조를 통해 공유 락을 구현해야 한다.
• tryLock()을 사용할 때는 잘못된 락 관리로 인해 무의미하게 될 수 있으니 주의해야 한다.