[사전과제] 동시성 제어

order_invens/src/main/java/OrderInfo.java

@@ -0,0 +1,41 @@
+/**
+ * OrderInfo 클래스는 주문 정보를 담는 데이터 객체입니다.
+ * - 불변성을 유지하며, 주문 수량을 누적할 때 새로운 인스턴스를 생성합니다.
+ */
+public class OrderInfo {
+    private final String productName;
+    private final int amount;
+    private final long timestamp;
+
+    /**
+     * 생성자: 주문 정보를 초기화합니다.
+     *
+     * @param productName 주문한 상품명
+     * @param amount      주문 수량
+     * @param timestamp   주문 시각 (밀리초 단위)
+     */
+    public OrderInfo(String productName, int amount, long timestamp) {
+        this.productName = productName;
+        this.amount = amount;
+        this.timestamp = timestamp;
+    }
+
+    /**
+     * 주문 수량을 누적하고 새로운 OrderInfo 객체를 반환합니다.
+     *
+     * @param additionalAmount 추가 주문 수량
+     * @return 새로운 OrderInfo 객체
+     */
+    public OrderInfo incrementAmount(int additionalAmount) {
+        return new OrderInfo(this.productName, this.amount + additionalAmount, System.currentTimeMillis());
+    }
+
+    @Override
+    public String toString() {
+        return "OrderInfo{" +
+                "productName='" + productName + '\'' +
+                ", amount=" + amount +
+                ", timestamp=" + timestamp +
+                '}';
+    }
+}

order_invens/src/main/java/OrderService.java

@@ -0,0 +1,98 @@
+import java.util.HashMap;
+import java.util.Map;
+import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
+
+public class OrderService {
+
+    private final Map<String, Integer> productDatabase = new ConcurrentHashMap<>();
+
+    private final ThreadLocal<Map<String, OrderInfo>> latestOrderDatabase =
+            ThreadLocal.withInitial(ConcurrentHashMap::new);
+
+    public OrderService() {
+        productDatabase.put("apple", 100);
+        productDatabase.put("banana", 50);
+        productDatabase.put("orange", 75);
+    }
+
+    /**
+     * 주문 처리 메서드
+     * @param productName 주문할 상품명
+     * @param amount      주문 수량
+     */
+    public void order(String productName, int amount) {
+        productDatabase.compute(productName, (key, currentStock) -> {
+
+            // 해당 상품이 없으면 아무 작업도 하지 않음
+            if (currentStock == null) {
+                return null;
+            }
+
+            // 인위적 지연: 동시성 이슈를 유발하기 위한 지연 (테스트 목적)
+            try {
+                Thread.sleep(1);
+            } catch (InterruptedException e) {
+                Thread.currentThread().interrupt();
+                throw new RuntimeException(e);
+            }
+
+            // 재고가 충분한 경우 재고를 차감
+            if (currentStock >= amount) {
+                int updatedStock = currentStock - amount;
+
+                // 주문 내역 갱신
+                Map<String, OrderInfo> perThreadOrderMap = latestOrderDatabase.get();
+                OrderInfo existingOrder = perThreadOrderMap.get(key);
+
+                if (existingOrder == null) {
+                    // 첫 번째 주문인 경우 새로운 OrderInfo 생성
+                    perThreadOrderMap.put(key, new OrderInfo(key, amount, System.currentTimeMillis()));
+                } else {
+                    // 기존 주문 내역이 있는 경우 수량을 누적하고 타임스탬프 업데이트
+                    perThreadOrderMap.put(key, existingOrder.incrementAmount(amount));
+                }
+
+                System.out.println(
+                        "주문 완료: " + Thread.currentThread().getName() +
+                                " | Order: " + amount +
+                                " | Updated Stock: " + updatedStock
+                );
+
+                return updatedStock;
+            } else {
+                // 재고가 부족한 경우 재고를 그대로 유지
+                System.out.println(
+                        "재고 부족: " + Thread.currentThread().getName() +
+                                " | Order: " + amount +
+                                " | Insufficient Stock: " + currentStock
+                );
+                return currentStock;
+            }
+        });
+    }
+
+    /**
+     * 재고 조회 메서드
+     * @param productName 조회할 상품명
+     * @return 현재 재고 수량
+     */
+    public int getStock(String productName) {
+        return productDatabase.getOrDefault(productName, 0);
+    }
+
+    /**
+     * (옵션) 각 스레드(=유저)가 구매한 최신 주문 정보 조회
+     * @param productName 조회할 상품명
+     * @return 최신 OrderInfo 객체 또는 null
+     */
+    public OrderInfo getLatestOrderForThread(String productName) {
+        return latestOrderDatabase.get().get(productName);
+    }
+
+    /**
+     * (옵션) ThreadLocal 데이터 정리 메서드
+     */
+    public void removeThreadLocalData() {
+        latestOrderDatabase.remove();
+    }
+}

order_invens/src/test/java/OrderServiceTest.java

@@ -0,0 +1,64 @@
+import org.junit.jupiter.api.AfterEach;
+import org.junit.jupiter.api.Test;
+
+import java.util.concurrent.CountDownLatch;
+import java.util.concurrent.ExecutorService;
+import java.util.concurrent.Executors;
+
+import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;
+
+class OrderServiceTest {
+    private final OrderService service = new OrderService();
+
+    /**
+     * 테스트 후 ThreadLocal 데이터를 정리하여 쓰레드 풀 환경에서의 데이터 혼동을 방지합니다.
+     */
+    @AfterEach
+    void tearDown() {
+        service.removeThreadLocalData();
+    }
+
+    /**
+     * @throws InterruptedException 스레드 대기 중 인터럽트 발생 시
+     */
+    @Test
+    void testConcurrentOrdersShouldLeaveCorrectStock() throws InterruptedException {
+        String productName = "apple";
+        int initialStock = service.getStock(productName);
+
+        int orderAmount = 8;
+        int threadCount = 100;
+
+        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(threadCount);
+        CountDownLatch latch = new CountDownLatch(threadCount);
+
+        // 각 스레드에서 주문을 수행하는 작업 생성
+        for (int i = 0; i < threadCount; i++) {
+            executor.execute(() -> {
+                try {
+                    service.order(productName, orderAmount);
+                } finally {
+                    latch.countDown(); // 작업 완료 후 카운트 감소
+                }
+            });
+        }
+
+        // 모든 스레드가 작업을 완료할 때까지 대기
+        latch.await();
+        executor.shutdown();
+
+        // 최종 재고 값 확인
+        int expectedStock = initialStock % orderAmount;
+        int actualStock  = service.getStock(productName);
+
+        // 테스트 결과를 로그로 출력합니다.
+        System.out.println("==============================================");
+        System.out.println("초기 Stock : " + initialStock);
+        System.out.println("기대 Stock : " + expectedStock);
+        System.out.println("결과 Stock : " + actualStock);
+        System.out.println("==============================================");
+
+        // 동시성 이슈로 인해 재고가 맞지 않는 경우를 확인
+        assertEquals(expectedStock, actualStock, "재고 불일치 발생!");
+    }
+}