11.CQRS

도메인 주도 개발 시작하기 11장을 요약한 내용입니다.

단일 모델의 단점

조회 화면 특성상 조회 속도가 빠를수록 좋은데 여러 애그리거트의 데이터가 필요하면 구현 방법을 고민해야 한다.

식별자를 이용해서 애그리거트를 참조하는 방식을 사용하면 즉시 로딩(eager loading) 방식과 같은 JPA 쿼리 관련 최적화 기능을 사용할 수 있다.

• 단, 한 번의 SELECT 쿼리로 조회 화면에 필요한 데이터를 읽어올 수 없어 조회 성능에 문제가 생길 수 있다.

애그리거트 간 연관을 직접 참조하는 방식으로 연결해도 조회화면 특성에 따라 같은 연관도 즉시 로딩(eager loading)이나 지연 로딩(lazy loading)으로 처리해야 한다.

• 조회 기능을 구현할 때 DBMS가 제공하는 전용 기능이 필요하면 JPA 네이티브 쿼리를 사용해야 할 수도 있다.

이러한 고민이 생기는 이유는 시스템 상태를 변경할 때와 조회할 때 단일 도메인 모델을 사용하기 때문이다.

• 객체 지향으로 도메인 모델을 구현할 때 주로 사용하는 ORM 기법은 도메인 상태 변경 기능을 구현하는 데 적합하지만

• 주문 상세 조회 화면처럼 여러 애그리거트에서 데이터를 가져와 출력하는 기능을 구현하기에는 고려할 게 많아서 구현을 복잡하게 만드는 원인이다.

이러한 구현 복잡도를 낮추는 간단한 방법으로는 상태 변경을 위한 모델과 조회를 위한 모델을 분리하는 것이다.

CQRS

시스템이 제공하는 기능은 크게 두 가지로 나눌 수 있다.

(1) 상태를 변경하는 기능

• 현재 저장하고 있는 데이터를 변경하는 방식으로 기능을 구현

(2) 사용자 입장에서 상태 정보를 조회하는 기능

• 조회 기능은 필요한 데이터를 읽어와 UI를 통해 보여주는 방식으로 구현

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도메인 모델 관점에서 상태 변경 기능은 주로 한 애그리거트의 상태를 변경한다.

• 반면 조회 기능에 필요한 데이터를 표시하려면 두 개 이상의 대그리거트가 필요할 때가 많다.

상태를 변경하는 범위와 상태를 조회하는 범위가 정확하게 일치하지 않기 때문에 단일 모델로 두 종류의 기능을 구현하면 모델이 불필요하게 복잡해진다.

• 단일 모델을 사용할 때 발생하는 복잡도를 해결하기 위해 CQRS 패턴을 사용할 수 있다.

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CQRS 패턴

CQRS(Command Query Responsibility Segregation)

• 상태를 변경하는 명령(Command)을 위한 모델과 상태를 제공하는 조회(Query)를 위한 모델을 분리하는 패턴

CQRS는 복잡한 도메인이 적합하다.

• 도메인이 복잡할수록 명령 기능과 조회 기능이 다루는 데이터 범위에 차이가 난다.

• 두 기능을 단일 모델로 처리하면 조회 기능의 로딩 속도를 위해 모델 구현이 필요 이상으로 복잡해진다.

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명령 모델과 조회 모델은 서로 다른 기술을 이용해서 구현할 수 있다.

CQRS를 사용하면 각 모델에 맞는 구현 기술을 선택할 수 있다.

• 명령 모델은 객체 지향에 기반해서 도메인 모델을 구현하기에 적당한 JPA를 사용해서 구현

• 조회 모델은 DB 테이블에서 SQL로 데이터를 조회할 때 좋은 Mybatis를 사용해서 구현

조회 모델에는 응용 서비스가 존재하지 않는다.

• 데이터를 표현 영역에 전달하는 과정에서 몇 가지 로직이 필요하다면 응용 서비스를 두고 로직을 구현하면 된다.

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명령 모델과 조회 모델 예시

명령 모델은 상태를 변경하는 도메인 로직을 수행하는 데 초점을 맞춰 설계하고, 조회 모델은 화면에 보여줄 데이터를 조회하는 데 초점을 맞춰 설계할 수 있다.

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명령 모델과 조회 모델이 서로 다른 DB를 사용할 수 있다.

명령 모델과 조회 모델이 서로 다른 데이터 저장소를 사용할 수도 있다.

• 명령 모델은 트랜잭션을 지원하는 RDBMS

• 조회 모델은 조회 성능이 좋은 메모리 기반 NoSQL

두 데이터 저장소 간 데이터 동기화는 이벤트를 활용해서 처리할 수 있다.

• 명령 모델에서 상태를 변경하면 이에 해당하는 이벤트가 발생하고, 그 이벤트를 조회 모델에 전달해서 변경 내역을 반영

명령 모델과 조회 모델이 서로 다른 데이터 저장소를 사용할 경우 데이터 동기화 시점에 따라 구현 방식이 달라질 수 있다.

• 명령 모델에서 데이터가 바뀌자마자 변경 내역을 바로 조회 모델에 반영해야 한다면 동기 이벤트와 글로벌 트랜잭션을 사용해서 실시간으로 동기화

  • 하지만, 동기 이벤트와 글로벌 트랜잭션을 사용하면 전반적인 성능(응답 속도와 처리량)이 떨어지는 단점이 존재

• 서로 다른 저장소의 데이터를 특정 시간 안에만 동기화해도 된다면 비동기로 데이터를 전송

웹과 CQRS

일반적인 뒙 서비스는 상태를 변경하는 요청보다 상태를 조회하는 요청이 많다.

포털이나 대형 온라인 쇼핑몰과 같이 조회 기능 요청 비율이 월등히 높은 서비스를 만드는 개발팀은 조회 성능을 높이기 위해 다양한 기법을 사용한다.

• 기본적으로 쿼리를 최적화해서 쿼리 실행 속도 자체 높이기

• 메모리에 조회 데이터를 캐싱해서 응답 속도 높이기

• 조회 전용 저장소 따로 사용하기

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조회 성능을 높이기 위해 다양한 기법을 사용하는 것은 결과적으로 CQRS를 적용하는 것과 같은 효과를 만든다.

• 메모리에 캐싱 하는 데이터는 DB에 보관된 데이터를 그대로 저장하는 것보다 화면에 맞는 모양으로 변환한 데이터를 캐싱(조회 전용 모델을 캐싱)할 때 성능에 더 유리

대규모 트래픽이 발생하는 웹 서비스는 명시적으로 명령 모델과 조회 모델을 구분하지 않을 뿐, 알게 모르게 CQRS를 적용하게 된다.

• 조회 속도를 높이기 위해 별도 처리를 하고 있다면 명시적으로 명령 모델과 조회 모델을 구분하자.

• 이를 통해 조회 기능 때문에 명령 모델이 복잡해지는 것을 막을 수 있고, 명령 모델에 관계없이 조회 기능에 특화된 구현 기법을 보다 쉽게 적용할 수 있다.

CQRS 장단점

장점

(1) 명령 모델을 구현할 때 도메인 자체에 집중할 수 있다.

• 복잡한 도메인은 주로 상태 변경 로직이 복잡한데 명령 모델과 조회 모델을 구분하면 조회 성능을 위한 코드가 명령 모델에 없으므로 도메인 로직을 구현하는 데 집중할 수 있다.

• 명령 모델에서 조회 관련 로직이 사라져 복잡도가 낮아진다.

(2) 조회 성능을 향상시키는 데 유리하다.

• 조회 단위로 캐시 기술을 적용할 수 있고, 조회에 특화된 쿼리를 마음대로 사용할 수 있다.

• 캐시뿐만 아니라 조회 전용 저장소를 사용하면 조회 처리량을 대폭 늘릴 수도 있다.

• 조회 전용 모델을 사용하기 때문에 조회 성능을 높이기 위한 코드가 명령 모델에 영향을 주지 않는다.

단점

(1) 구현해야 할 코드가 더 많다.

• 단일 모델을 사용할 경우 발생하는 복잡함으로 나타나는 구현 비용과 조회 전용 모델을 만들 때 발생하는 구현 비용을 따져봐야 한다.

• 도메인이 복잡하거나 대규모 트래픽이 발생하는 서비스라면 조회 전용 모델을 만드는 것이 향후 유지 보수에 유리하다.

• 반면 도메인이 단순하거나 트래픽이 많지 않은 서비스라면 조회 전용 모델을 따로 만들 때 얻을 이점이 있는지 따져봐야 한다.

(2) 더 많은 구현 기술이 필요하다.

• 명령 모델과 조회 모델을 다른 구현 기술을 사용해서 구현하기도 하고 경우에 따라 다른 저장소를 사용하기도 한다.

• 또한, 데이터 동기화를 위해 메시징 시스템을 도입해야 할 수도 있다.

CQRS의 장단점을 고려하여 패턴 도입 여부를 결정해야 한다.

도메인이 복잡하지 않은데 CQRS를 도입하면 두 모델을 유지하는 비용만 높아지고 얻을 수 있는 이점은 없다.

반면 트래픽이 높은 서비스인데 단일 모델을 고집하면 유지보수 비용이 오히려 높아질 수 있으므로 CQRS 도입을 고려하자.