2nd/10_Wiki/Topics/Coding/Backend_Outbox_Pattern.md

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id: backend-outbox-pattern
title: Outbox — DB write + 메시지 발행 원자성
category: Coding
status: draft
source_trust_level: B
verification_status: conceptual
created_at: 2026-05-09
updated_at: 2026-05-09
tags: [backend, outbox, messaging, vibe-coding]
tech_stack: { language: "TS / SQL", applicable_to: ["Backend"] }
applied_in: []
aliases: [outbox, transactional outbox, dual-write, CDC, event publisher]
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# Outbox Pattern

> "DB commit + Kafka publish" 둘 다 동시 = 불가능. **DB 트랜잭션 안에서 events 테이블에 같이 insert** → 별도 publisher 가 events 읽어 publish. 원자성 보장.

## 📖 핵심 개념
- Dual-write 문제: DB OK + 메시지 실패 → 메시지 없음 / DB 실패 + 메시지 OK → 잘못된 메시지.
- Outbox: 같은 트랜잭션 안 outbox 테이블 insert.
- Publisher: outbox 읽어 broker 로 보내고 sent 표시.
- CDC 변형: outbox 도 안 쓰고 Debezium 이 binlog/WAL 직접.

## 💻 코드 패턴

### Outbox 테이블
```sql
CREATE TABLE outbox (
  id BIGSERIAL PRIMARY KEY,
  aggregate_type TEXT NOT NULL,
  aggregate_id TEXT NOT NULL,
  event_type TEXT NOT NULL,
  payload JSONB NOT NULL,
  created_at TIMESTAMPTZ DEFAULT NOW(),
  sent_at TIMESTAMPTZ
);

CREATE INDEX outbox_unsent ON outbox(id) WHERE sent_at IS NULL;
```

### Write (트랜잭션 안)
```ts
async function createOrder(input: CreateOrder) {
  return db.transaction(async (tx) => {
    const order = await tx.orders.insert(input);
    await tx.outbox.insert({
      aggregateType: 'order',
      aggregateId: order.id,
      eventType: 'OrderCreated',
      payload: { orderId: order.id, userId: input.userId, amount: input.amount },
    });
    return order;
  });
}
```

### Publisher (poll loop)
```ts
async function publishLoop() {
  while (true) {
    const batch = await db.outbox.findUnsent({ limit: 100 });
    if (batch.length === 0) {
      await sleep(500);
      continue;
    }

    for (const e of batch) {
      try {
        await broker.publish(e.eventType, e.payload, {
          headers: { 'x-event-id': String(e.id), 'aggregate-id': e.aggregateId },
        });
        await db.outbox.markSent(e.id);
      } catch (err) {
        log.error('publish failed', err);
        // 재시도 — 다음 loop 에서 또 시도
      }
    }
  }
}
```

### At-least-once 보장 + idempotency 헤더
```ts
// Consumer 측
on('OrderCreated', async (msg) => {
  const id = msg.headers['x-event-id'];
  if (await db.processed.exists(id)) return; // 이미 처리
  await handle(msg.payload);
  await db.processed.insert({ id, processedAt: now() });
});
```

### CDC (Debezium) 변형
- DB binlog/WAL 을 Debezium 이 읽음.
- Outbox 테이블의 INSERT 만 필터.
- Kafka 로 자동 발행.
- 앱 코드는 outbox INSERT 만 — publisher 코드 불필요.

```yaml
# Debezium connector
{
  "connector.class": "io.debezium.connector.postgresql.PostgresConnector",
  "transforms": "outbox",
  "transforms.outbox.type": "io.debezium.transforms.outbox.EventRouter",
  "transforms.outbox.table.field.event.id": "id",
  "transforms.outbox.table.field.event.key": "aggregate_id",
  "transforms.outbox.table.field.event.payload": "payload"
}
```

### TX-side cleanup
```ts
// 발행된 이벤트 N일 후 삭제
DELETE FROM outbox WHERE sent_at < NOW() - INTERVAL '30 days';
```

### Lock for parallel publishers
```sql
-- N 개 publisher 가 동시에 도는 경우
SELECT * FROM outbox
WHERE sent_at IS NULL
ORDER BY id
LIMIT 100
FOR UPDATE SKIP LOCKED;
```

## 🤔 의사결정 기준
| 상황 | 추천 |
|---|---|
| Postgres + 이벤트 발행 | Outbox + poll publisher |
| 큰 처리량 + Kafka | Outbox + Debezium CDC |
| Strict ordering 필요 | Outbox + partition key (aggregate_id) |
| 여러 broker | Outbox + 여러 publisher |
| Email / Slack 알림 | Outbox 패턴 그대로 |
| Idempotency 강 | Consumer 측 dedupe table |

## ❌ 안티패턴
- **Dual-write 직접**: DB commit + publish 사이 crash → 한쪽 실패.
- **Outbox publish 후 삭제**: 한 번에 안 되면 stuck.
- **Polling 대신 immediate publish (트랜잭션 후)**: crash 위험.
- **Sent_at 기반 ID 정렬 X**: skip 가능. id 정렬.
- **Partitioning 없이 강 ordering**: 불가능.
- **Cleanup 안 함**: 테이블 무한.
- **Consumer 멱등성 없음**: at-least-once 가 중복.

## 🤖 LLM 활용 힌트
- DB commit + 이벤트 발행 = outbox.
- Postgres SKIP LOCKED 로 병렬 publisher.
- Debezium 도입 시 publisher 코드 X.

## 🔗 관련 문서
- [[Backend_Saga_Patterns]]
- [[Backend_Event_Sourcing]]
- [[Backend_Webhook_Patterns]]