트랜잭션(Transaction)이란?

트랜잭션이란?

트랜잭션이란 데이터베이스의 상태를 변화시키는 하나의 논리적 기능을 수행하기 위한 작업의 단위 또는 한꺼번에 모두 수행되어야 할 일련의 연산들을 의미합니다.

---

트랜잭션의 특징(ACID)

1. Atomicity(원자성) 
   • 트랜잭션의 연산은 데이터베이스에 모두 반영되거나 or 전혀 반영되지 않아야 합니다.
   • 트랜잭션 내의 모든 명령의 반드시 완벽히 수행되어야 하면, 모두가 완벽히 수행되지 않고 어느 하나라도 오류가 나면 전부 취소되어야 합니다.
2. Consistency(일관성)
   • 트랜잭션이 그 실행을 성공적으로 완료하면 언제나 일관성 있는 데이터베이스 상태로 변환합니다.
   • 시스템이 가지고 있는 고정요소는 트랜잭션 수행 전, 후의 상태가 같아야 합니다.
3. Durability(지속성)
   • 성공적으로 완료된 트랜잭션의 결과는 시스템이 고장나더라도 영구적으로 반영되어야 합니다.
4. Isolation(격리성, 독립성)
   • 둘 이상의 트랜잭션이 동시에 병행 실행되는 경우, 어느 하나의 트랜잭션 실행중 다른 트랜잭션의 연산이 끼어들 수 없습니다.
   • 수행중인 트랜잭션이 완전히 완료될 때까지, 다른 트랜잭션에서 수행 결과를 참조(수정,조회 등)할 수 없습니다.
   • 트랜잭션의 Isolation을 보장하기 위해서는 트랜잭션을 거의 순서대로 실행해야 하는데 순서대로 실행하게되면 성능이 매우 나빠집니다. 이런 문제로 인해 ANSI 표준은 다음과 같이 트랜잭션의 격리수준을 4단계로 나누어 정의했습니다.

---

트랜잭션 격리수준 4단계

1. READ UNCOMMITED(커밋되지 않은 읽기) : 어떤 트랜잭션의 변경내용이 Commit이나 Rollback과 상관없이 다른 트랜잭션에서 보여집니다. 이 격리수준은 아래와 같은 문제가 발생할 수 있습니다.

A 트랜잭션에서 일부 데이터 변경 후 커밋하지 않음
-> B 트랜잭션에서 데이터 조회 시 변경된 데이터를 조회함 (이를 Dirty Read(더티 리드) 라고 합니다) 
-> A 트랜잭션에서 문제가 생겨서 ROLLBACK.
-> B 트랜잭션은 여전히 변경된 데이터를 기반으로 다음 로직을 수행하게 됨

 

2.READ COMMITTED(커밋된 읽기) : 어떤 트랜잭션의 변경 내용이 Commit 되어야만 다른 트랜잭션에서 조회할 수 있습니다. 가장 많이 채택되는 격리수준입니다. 여기서는 NON-REPETABLE READ 부정합 문제가 발생할 수 있습니다. 

B 트랜잭션에서 member_id가 1번인 사람의 나이를 조회 -> 27살로 조회됨.
A 트랜잭션에서 member_id가 1번인 사람의 나이를 28살로 변경하고 Commit
B 트랜잭션에서 member_id가 1번인 사람의 나이를 다시 조회 -> 27살로 조회됨.

 

언뜻보면 문제가 없어 보이지만 이는 하나의 트랜잭션내에서 똑같은 SELECT를 수행할 경우 항상 같은 결과를 반환해야 한다는 REPEATABLE READ 정합성에 어긋나기 때문에 작업이 금전적인 처리와 연결되어 있으면 문제가 발생할 수 있습니다.

 

 

3. REPAEATABLE READ(반복 가능한 읽기) : 트랜잭션이 시작되기 전에 커밋된 내용에 대해서만 조회할 수 있는 격리 수준

 

 

4. SERIALIZABLE(직렬화 가능) : 가장단순하고 가장 엄격한 격리수준. 이 경우 직렬적으로 수행되기 때문에 쓰기작업뿐만 아니라 읽기작업에서도 공유잠금을 설정하게 되기 때문에, 동시처리 능력이 매우 떨어지고 성능저하가 발생합니다.

 

1번에서 4번으로 갈수록 성능이 떨어지고 독립성이 높아집니다.
일반적으로 READ COMMITTED 격리 기준을 채택해서 사용합니다.

---

트랜잭션 연산

• Commit : 하나의 논리적 단위에 대한 작업이 성공적으로 끝났고 데이터베이스가 다시 일관된 상태에 있을 때, 이 트랜잭션이 행한 갱신연산이 완료된 것을 트랜잭션 관리자에게 알려주는 연산입니다.
• Rollback : 하나의 트랜잭션 처리가 비정상적으로 종료되어 데이터베이스의 일관성을 깨뜨렸을 때, 이 트랜잭션의 일부가 정상적으로 처리되더라도, 트랜잭션의 원자성을 보장하기 위해 이 트랜잭션이 행한 모든 연산을 취소하는 연산입니다. Rollback시에는 해당 트랜잭션을 재시작 하거나 폐기합니다.

---

트랜잭션의 상태

1. 활동(Active) : 트랜잭션이 실행중인 상태

2. 실패(Failed) : 트랜잭션 실행도중 오류가 발생해 중단된 상태

3. 철회(Aborted) : 트랜잭션이 비정상적으로 종료되어 Rollback 연산을 수행한 상태

4. 부분 완료(Partially Committed) : 트랜잭션의 마지막 연산까지 실행했지만, Commit 연산이 실행되기 직전의 상태

5. 완료(Committed) : 트랜잭션이 성공적으로 종료되어 Commit 연산을 실행한 후의 상태

 

---

<참고자료>

 

[DB기초] 트랜잭션이란 무엇인가?

 

[db] 트랜잭션 격리 수준(isolation level)