MSA 기반 티켓팅 시스템 (Saga Pattern & Kafka)

본 프로젝트는 이벤트 소싱, CQRS, Saga 패턴(Choreography-based)을 활용하여 MSA(마이크로서비스 아키텍처) 환경에서 서비스 간 데이터 정합성을 유지하는 방법을 실험하는 예제 프로젝트입니다.

핵심 기술 스택 (Core Technologies)

• Language: Java 17+
• Framework: Spring Boot 3.x
• Messaging: Apache Kafka
• Database: MySQL, Redis
• Architecture: Microservice Architecture, Event Sourcing, CQRS, Saga Pattern
• API: Spring Cloud Gateway, OpenFeign
• Service Discovery: Eureka
• ORM: Spring Data JPA

아키텍처 개요 (Architecture Overview)

이 프로젝트는 여러 개의 독립적인 마이크로 서비스로 구성되어 있습니다.

• API Gateway (api-service): 모든 클라이언트 요청의 진입점 역할을 하며, 각 요청을 적절한 서비스로 라우팅합니다.
• Service Discovery (discovery-service): 서비스 등록 및 검색을 위해 Eureka를 사용합니다.
• Command & Query Services: CQRS 패턴에 따라 명령(Command)과 조회(Query) 책임이 분리되어 있습니다.
  • Command Services: reservation-service, ticket-service, stock-service는 시스템의 상태를 변경하는 역할을 담당합니다.
  • Query Service (query-service): 다른 서비스에서 발행된 이벤트를 구독하여 조회에 최적화된 데이터 모델(Read Model)을 구축하고 유지합니다.

핵심 워크플로우: Saga 패턴 기반 예약 처리 (Core Workflow: Reservation Process with Saga Pattern)

핵심 비즈니스 로직인 '예약 생성' 과정은 코레오그래피 기반 Saga 패턴(Choreography-based Saga)으로 구현되었습니다. 각 서비스는 Kafka를 통해 이벤트를 발행(Publish)하고, 다른 서비스들은 이 이벤트를 구독(Consume)하여 자신의 작업을 수행합니다. 만약 특정 단계에서 실패할 경우, 보상 트랜잭션(Compensation Transaction)을 통해 이전 작업을 취소하여 데이터 정합성을 유지합니다.

sequenceDiagram
    actor Client
    participant ReservationService as 예약 서비스
    participant Kafka as Kafka
    participant TicketService as 티켓 서비스
    participant StockService as 재고 서비스
    participant QueryService as 조회 서비스

    Client->>ReservationService: 1. 예약 요청 (POST /api/v1/reservation)
    note over ReservationService: 예약 생성 & Outbox 테이블에 이벤트 저장
    ReservationService->>Kafka: 2. publish(reservation.created)

    alt Happy Path: 성공 시나리오
        Kafka->>TicketService: 3. consume(reservation.created)
        note over TicketService: 티켓 발급 처리
        TicketService->>Kafka: 4. publish(ticket.issued)
        
        Kafka->>StockService: 5. consume(ticket.issued)
        note over StockService: 재고 차감 처리 (Pessimistic Lock)
        StockService->>Kafka: 6. publish(stock.decreased)
        note right of StockService: SAGA 성공 종료

        Kafka->>QueryService: consume(all events)
        note right of QueryService: 조회 모델 업데이트

    else Compensation Path: 실패 및 보상 시나리오
        alt 티켓 서비스 실패
            Kafka->>TicketService: 3a. consume(reservation.created)
            note over TicketService: 티켓 발급 실패
            TicketService->>Kafka: 4a. publish(ticket.issue.failed)
            
            Kafka->>ReservationService: 5a. [보상] consume(ticket.issue.failed)<br/>예약 취소
            
        else 재고 서비스 실패
            Kafka->>TicketService: 3b. consume(reservation.created)
            TicketService->>Kafka: 4b. publish(ticket.issued)
        
            Kafka->>StockService: 5b. consume(ticket.issued)
            note over StockService: 재고 차감 실패
            StockService->>Kafka: 6b. publish(stock.failed)
            
            Kafka->>TicketService: 7b. [보상] consume(stock.failed)<br/>티켓 발급 취소
            TicketService->>Kafka: 8b. publish(ticket.issue.failed)
            
            Kafka->>ReservationService: 9b. [보상] consume(ticket.issue.failed)<br/>예약 취소
        end
        
        Kafka->>QueryService: consume(all failure events)
        note right of QueryService: 실패 상태로 조회 모델 업데이트
    end

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서비스 상세 (Service Details)

Service	Port	Description
discovery-service	8761	MSA 환경의 서비스들을 등록하고 검색할 수 있는 Eureka 서버입니다.
api-service	8080	Spring Cloud Gateway를 사용하여 모든 API 요청을 관리하는 진입점입니다.
reservation-service	8081	사용자의 예약 요청을 처리합니다. Outbox Pattern을 사용하여 예약 생성 트랜잭션과 reservation.created 이벤트 발행을 원자적으로 보장합니다. 또한, 후속 Saga 실패 시 보상 이벤트를 구독하여 예약을 취소합니다.
ticket-service	8082	reservation.created 이벤트를 구독하여 티켓 발급을 처리하고, 성공/실패 여부에 따라 ticket.issued 또는 ticket.issue.failed 이벤트를 발행합니다. 재고 부족 시 stock.failed 이벤트를 받아 티켓 발급을 취소하는 보상 로직을 수행합니다.
stock-service	8083	ticket.issued 이벤트를 구독하여 티켓 재고를 감소시킵니다. 동시성 제어를 위해 **비관적 락(Pessimistic Lock)**을 사용합니다. 재고 차감 실패 시 stock.failed 이벤트를 발행하여 Saga 롤백을 시작합니다.
query-service	8084	Saga 과정에서 발생하는 모든 이벤트(reservation.created, ticket.issued, stock.decreased 및 모든 실패/보상 이벤트)를 구독하여 **조회 전용 데이터 모델(ReservationDetails)**을 생성하고 업데이트합니다.