트랜잭션과 격리 수준

트랜잭션은 ACID라 하는 원자성(Atomicity), 일관성(Consistency), 격리성(Isolation), 지속성(Durability)을 보장해야 한다.

 

• 원자성
  트랜잭션 내에서 실행한 적업들은 마치 하나의 작업인 것처럼 모두 성공 또는 모두 실패해야 한다.
• 일관성
  모든 트랜잭션은 일관성 있는 데이터베이스 상태를 유지해야 한다.
  예를 들어 데이터베이스에서 정한 무결성 제약 조건을 항상 만족해야 한다.
• 격리성
  동시에 실행되는 트랜잭션들이 서로에게 영향을 미치지 않도록 격리한다. 
  예를 들어 동시에 같은 데이터를 수정하지 못하도록 해야한다. 격리성은 동시성과 관련된 성능 이슈로 인해 격리 수준을 선택할 수 있다.
• 지속성
  트랜잭션을 성공적으로 끝내면 그 결과가 항상 기록되어야 한다. 중간에 시스템에 문제가 발생해도 데이터베이스 로그 등을 사용해서 성공한 트랜잭션 내용을 복구해야 한다.

문제는 격리성인데 트랜잭션 간에 격리성을 완벽히 보장하려면 트랜잭션을 거의 차례대로 실행해야 한다. 이렇게 하면 동시성 처리 성능이 매우 나빠진다.

이런 문제로 인해 ANSI 표준은 트랜잭션의 격리 수준을 4단계로 나누어 정의했다.

READ UNCOMMITED (커밋되지 않은 읽기)

커밋하지 않은 데이터를 읽을 수 있다.

트랜잭션1에서 데이터를 수정 중에 트랜잭션2가 해당 데이터를 조회할 수 있다.

이처럼 수정중인 데이터를 다른 곳에서 조회할 수 있는 것을 DIRTY READ라 한다.

트랜잭션2에서 데이터를 수정하고 트랜잭션1을 롤백하면 데이터 정합성에 심각한 문제가 발생할 수 있다.

READ COMMITED (커밋된 읽기)

커밋한 데이터만 읽을 수 있다. 따라서 DIRTY READ가 발생하지 않는다. 

하지만 NON-REPEATABLE READ는 발생할 수 있다.

트랜잭션1이 회원 A를 조회 중인데 갑자기 트랜잭션2가 회원 A를 수정하고 커밋하면 트랜잭션1이 다시 회원 A를 조회했을 때 수정된 데이터가 조회된다. 이처럼 반복해서 같은 데이터를 읽을 수 없는 상태를 NON-REPEATABLE READ라 한다.

REPEATABLE READ (반복 가능한 읽기)

한 번 조회한 데이터를 반복해서 조회해서 같은 데이터가 조회된다. 

하지만 PHANTOM READ는 발생할 수 있다.

트랜잭션1이 10살 이하의 회원을 조회했는데 트랜잭션2가 5살 회원을 추가하고 커밋하면 트랜잭션1이 다시 조회했을 때 회원 하나가 추가된 상태로 조회된다. 이처럼 반복 조회 시 결과 집합이 달라지는 것을 PHANTOM READ라 한다.

SERIALIZABLE (직렬화 가능)

가장 엄격한 트랜잭션 격리 수준이다. 모든 문제가 발생하지 않지만 동시성 처리 성능이 급격히 떨어질 수 있다.

 

순서대로 READ UNCOMMITED의 격리 수준이 가장 낮고 SERIALIZABLE의 격리 수준이 가장 높다.

격리 수준이 낮을수록 동시성은 증가하지만 격리 수준에 따른 다양한 문제가 발생한다.

 

 

애플리케이션 대부분은 동시성 처리가 중요하므로 데이터베이스들은 보통 READ COMMITED 격리 수준을 기본으로 사용한다. 일부 중요한 비지니스 로직에 더 높은 격리 수중이 필요하면 데이터베이스 트랜잭션이 제공하는 잠금 기능을 사용하면 된다.