트랜잭션
데이터베이스의 상태를 변환시키는 하나의 논리적 기능을 수행하기 위한 작업의 단위
또는 한꺼번에 모두 수행되어야 할 일련의 연산들을 의미트랜잭션의 특징
- 데이터베이스 시스템에서 병행 제어 및 회복 작업 시 처리되는 작업의 논리적 단위이다.
- 사용자가 시스템에 대한 서비스 요구 시 시스템이 응답하기 위한 상태 변환 과정의 작업단위이다.
- 하나의 트랜잭션은 Commit 되거나 Rollback 된다.
트랜잭션의 성질
원자성
- 트랜잭션의 연산은 데이터베이스에 모두 반영되든지 아니면 전혀 반영되지 않아야 한
다. - 트랜잭션 내의 모든 명령은 반드시 완벽히 수행되어야 하며, 모두가 완벽히 수행되지 않고 어느 하나라도 오류가 발생하면 트랜잭션 전부가 취소되어야 한다.
일관성
- 트랜잭션이 그 실행을 성공적으로 완료하면 언제나 일관성 있는 데이터베이스 상태로 변환한다.
- 시스템이 가지고 있는 고정요소는 트랜잭션 수행 전과 트랜잭션 수행 완료 후의 상태가 같아야 한다.
독립성, 격리성
- 둘 이상의 트랜잭션이 동시에 병행 실행되는 경우 어느 하나의 트랜잭션 실행 중에 다른 트랜잭션의 연산이 끼어들 수 없다.
- 수행중인 트랜잭션은 완전히 완료될 때 까지 다른 트랜잭션에서 수행 결과를 참조할 수 없다.
영속성, 지속성
- 성공적으로 완료된 트랜잭션의 결과는 시스템이 고장나더라도 영구적으로 반영되어야 한다.
Lock
트랜잭션 처리의 순차성을 보장하기 위한 방법서로 다른 작업에서 같은 자원을 동시에 필요로 할 때 자원 경쟁이 일어나는데, 이때 순서대로 사용되는 동시성을 보장하기 위한 기능
Lock의 종류
공유(Shared) Lock과 베타(Exclusive) Lock이 존재
공유 Lock
데이터를 읽을 때 사용되어지는 Lock- 공유 Lock은 공유 Lock끼리 동시에 접근이 가능
하나의 데이터를 읽는 것은 여러 사용자가 동시에 할 수 있다라는 것이다.
하지만 공유 Lock이 설정된 데이터에 베타 Lock을 사용할 수 없다.
베타 Lock
데이터를 변경하고자 할 때 사용- Lock이 해제될 때 까지 다른 트랜잭션(읽기 포함)은 해당 리소스에 접근할 수 없다.
또한 해당 Lock은 다른 트랜잭션이 수행되고 있는 데이터에 대해서는 접근하여 함께 Lock을 설정할 수 없다.
Lock의 설정 범위 (Level)
데이터베이스
데이터베이스 범위의 Lock은 전체 데이터베이스를 기준으로 lock을 설정즉, 1개의 세션만이 DB의 데이터에 접근이 가능
해당 기능은 일반적으론 사용 X
사용하는 때가 있다면 DB의 소프트웨어 버전을 올린다던지 주요한 DB의 업데이트에 사용
파일
데이터베이스 파일을 기준으로 Lock을 설정파일: 테이블, row 등과 같은 실제 데이터가 쓰여지는 물리적인 저장소
해당 범위의 Lock은 잘 사용되지 않음
테이블
테이블을 기준으로 Lock을 설정이는 테이블의 모등 행을 업데이트 하는 등의 전체 테이블에 영향을 주는 변경을 수행할 때 유용
즉 DDL(create, alter, drop 등) 구문과 함께 사용되며 DDL Lock이라고도 함
페이지와 블럭
파일의 일부인 페이지와 블록을 기준으로 Lock을 설정잘 사용되지 않음
컬럼
컬럼을 기준으로 Lock을 설정하지만 이 형식은 Lock 설정 및 해제의 리소스가 많이 들기 때문에 일반적으로 사용되진 않음, 지원하는 DBMS도 많지 않음
행(Row)
1개의 행(Row)를 기준으로 Lock을 설정DML에 대한 Lock으로 가장 일반적으로 사용하는 Lock
블로킹
Lock간(베타 - 베타, 베타 - 공유)의 경합이 발생하여 특정 Transaction이 작업을 진행하지 못하고 멈춰선 상태공유 Lock끼린 블로킹이 발생하지 않지만 베타 Lock은 블로킹을 발생 시킴
블로킹을 해소하기 위해서는 이전의 트랜잭션이 완료(커밋 OR 롤백)되어야 한다.
뒤에 들어온 트랜잭션은 이전 트랜잭션이 마무리되어야 이후 진행이 가능하다.
이런 경합은 성능에 좋지않은 영향을 미쳐 경합을 최소화 할 필요가 있다.
교착상태 (DeadLock)
두 트랜잭션이 각각 Lock을 설정하고 다음 서로의 Lock에 접근하여 값을 얻어오려고 할 때
이미 각각의 트랜잭션에 의해 Lock이 설정되어 있기 때문에
양쪽 트랜잭션 모두 영원히 처리가 되지않게 되는 상태
교착상태가 발생하면 DBMS가 둘 중 한 트랜잭션에 에러를 발생시킴으로써 문제를 해결
교착상태가 발생할 가능성을 줄이기 위해선 접근 순서를 동일하게 하는것이 중요
트랜잭션 연산 및 상태
트랜잭션의 연산
Commit 연산
- Commit 연산은 한개의 논리적 단위(트랜잭션)에 대한 작업이 성공적으로 끝났고 데이터베이스가 다시 일관된 상태에 있을 때, 이 트랜잭션이 행한 갱신이 완료된 것을 트랜잭션 관리자에게 알려주는 연산이다.
Rollback 연산
- Rollback 연산은 하나의 트랜잭션 처리가 비정상적으로 종료되어 데이터베이스의 일관성을 깨뜨렸을 때, 이 트랜잭션의 일부가 정상적으로 처리되었더라도 트랜잭션의 원자성을 구현하기 위해 이 트랜잭션이 행한 모든 연산을 취소(Undo)하는 연산이다.
트랜잭션의 상태
활동(Active): 트랜잭션이 실행중인 상태
실패(Failed): 트랜잭션 실행에 오류가 발생하여 중단된 상태
철회(Aborted): 트랜잭션이 비정상적으로 종료되어 Rollback 연산을 수행한 상태
부분 완료(Partially Committed): 트랜잭션의 마지막 연산까지 실행했지만, Commit 연산이 실행되기 직전의 상태
완료(Committed): 트랜잭션이 성공적으로 종료되어 Commit 연산을 실행한 후의 상태
트랜잭션을 사용할 때 주의할 점
- 반드시 필요한 상황에서만 최소한으로 적용해야 하며 이는 트랜잭션 범위를 최소화를 의미
- 데이터베이스의 커넥션의 수는 정해져 있는데 각각의 단위 프로그램이 커넥션을 오랫동안 가지고 있으면 사용 가능한 커넥션의 수가 줄어듬
- 커넥션의 수가 계속 줄어들면 사용 가능한 커넥션을 기다려야 하는 경우도 발생
참고한 블로그 링크
