15. 트랜잭션을 연 채 하는 결제 게이트웨이 동기 호출 (커넥션 풀 고갈 + 행 잠금 장기 보유)

// ─────────────────────────────────────────────────────────────
// 시나리오 (서버 내부 / 서버-서버): 아이템 구매 확정 (결제 게이트웨이 확인 포함)
//   - 유료 아이템 구매는 (1) 주문 행을 잠그고 (2) 외부 결제 게이트웨이에
//     "결제가 실제로 승인됐는지" 동기 HTTP 로 재확인한 뒤 (3) 재화 지급과
//     주문 상태 갱신을 DB 트랜잭션으로 커밋한다.
//   - 결제 게이트웨이 확인은 네트워크 왕복이 있는 블로킹 호출이며, 게이트웨이가
//     혼잡하면 수백 ms~수 초까지 걸릴 수 있다.
//   - DB 커넥션 풀은 크기가 한정돼 있고, 동시 구매 확정 요청이 많다(이벤트/할인 시).
//
// 상황: 결제 게이트웨이가 평소보다 느려지는 시간대에 구매 확정 요청 처리가
//   전반적으로 느려지고, 커넥션을 빌리지 못해 대기하는 스레드(인벤토리 조회 등
//   무관한 요청 포함)가 급증한다.
//
// 과제: (A) 트랜잭션을 시작해 얻은 가드(TxGuard)의 생존 범위와 (B) 결제
//   게이트웨이 확인 호출의 위치를 검토하라. 게이트웨이가 느려질 때 DB 커넥션
//   풀과 주문 행 잠금에 각각 무슨 일이 생기는지 설명하고 수정안을 제시하라.
// ─────────────────────────────────────────────────────────────
#include <memory>
#include <stdexcept>
#include <string>

namespace store {

class IDbConnection {
public:
    virtual ~IDbConnection() = default;
    virtual void begin() = 0;
    virtual void commit() = 0;
    virtual void rollback() = 0;
    virtual void execute(const std::string& sql) = 0;
    virtual bool queryLockOrderRow(const std::string& orderId) = 0;
};

class IConnectionPool {
public:
    virtual ~IConnectionPool() = default;
    virtual std::shared_ptr<IDbConnection> rent() = 0;   // 풀에서 대여(없으면 대기/타임아웃)
    virtual void giveBack(const std::shared_ptr<IDbConnection>& c) = 0;
};

class IPaymentGateway {
public:
    virtual ~IPaymentGateway() = default;
    // 블로킹 네트워크 호출. 게이트웨이 혼잡 시 수백 ms ~ 수 초 소요.
    virtual bool confirmPayment(const std::string& orderId) = 0;
};

// 트랜잭션 시작~소멸까지 자동으로 commit/rollback 을 보장하는 RAII 가드.
class TxGuard {
public:
    explicit TxGuard(std::shared_ptr<IDbConnection> conn)
        : conn_(std::move(conn)) {
        conn_->begin();
    }
    ~TxGuard() {
        if (!done_) conn_->rollback();
    }
    void commit() {
        conn_->commit();
        done_ = true;
    }
private:
    std::shared_ptr<IDbConnection> conn_;
    bool done_ = false;
};

class PurchaseService {
public:
    PurchaseService(std::shared_ptr<IConnectionPool> pool, std::shared_ptr<IPaymentGateway> gateway)
        : pool_(std::move(pool)), gateway_(std::move(gateway)) {}

    bool confirmPurchase(const std::string& orderId, int64_t characterId, int itemId) {
        auto conn = pool_->rent();
        TxGuard tx(conn);                                    // (A) 트랜잭션 시작, conn 이 살아있는 한 지속

        if (!conn->queryLockOrderRow(orderId)) {
            pool_->giveBack(conn);
            return false;   // 주문 없음
        }

        bool approved = gateway_->confirmPayment(orderId);   // (B) 트랜잭션을 연 채 블로킹 호출
        if (!approved) {
            pool_->giveBack(conn);
            return false;   // tx 소멸 시 자동 rollback
        }

        conn->execute("UPDATE orders SET status='CONFIRMED' WHERE id='" + orderId + "'");
        conn->execute("UPDATE inventory SET count = count + 1 WHERE char_id=" +
                       std::to_string(characterId) + " AND item_id=" + std::to_string(itemId));

        tx.commit();
        pool_->giveBack(conn);
        return true;
    }

private:
    std::shared_ptr<IConnectionPool> pool_;
    std::shared_ptr<IPaymentGateway> gateway_;
};

} // namespace store