1. 트랜잭션

DB의 상태를 변환하는 하나의 논리적 기능을 수행하기 위한 작업 단위, 또는 한 번에 모두 수행되어야 할 일련의 연산. Commit 되거나 Rollback 됨

2. 트랜잭션의 성질 (ACID)

(1) Atomicity (원자성)

1. 트랜잭션의 연산은 DB에 모두 반영되든, 전부 반영되지 않아야 한다.
2. 트랜잭션 내 모든 명령은 반드시 완벽히 수행돼야 하고, 어느 하나라도 오류가 발생하면 트랜잭션 전부가 취소돼야 한다.

(2) Consistency (일관성)

1. 데이터는 미리 정의된 규칙에서만 수정되어야 한다.
2. DB의 모든 데이터는 여러 조건과 규칙에 따라서만 유효함을 가져야 한다.
3. 트랜잭션이 실행을 성공적으로 완료하면 일관성 있는 DB 상태로 변환한다.
4. 시스템이 가지고 있는 고정 요소의 상태는 트랜잭션 전후가 같아야 한다.

(3) Isolation (고립성)

1. 둘 이상의 트랜잭션이 동시에 병행 실행되는 경우, 어느 한 트랜잭션 실행 중 다른 트랜잭션의 연산이 끼어들어서는 안 된다.
2. 수행 중인 트랜잭션의 결과는 수행이 완료되기 전까지 다른 트랜잭션에서 참조할 수 없다.

(3 - 1) 트랜잭션의 격리 수준

복수의 트랜잭션이 동시에 처리될 때, 트랜잭션이 변경하거나 조회하고 있는 데이터에 대한 다른 트랜잭션의 조회를 얼마나 허용할지 결정해야 한다. 이를 얼마나 허용할 것인지가 아래의 네 수준으로 나뉘는데, 아래로 갈수록 격리성은 낮아지면서 동시성이 강해진다.

• SERIALIZABLE
  • 트랜잭션을 순차적으로 진행한다.
  • 여러 트랜잭션이 동시에 같은 행에 접근할 수 없다. (SELECT도 포함)
  • 한 트랜잭션이 어떤 행에 접근하고 있다면, 그 행에 대해서 다른 트랜잭션은 대기한다.
  • 교착 상태가 일어날 확률이 높고 성능이 떨어진다.
• REPEATABLE_READ
  • 한 트랜잭션이 수정 중인 행을 다른 트랜잭션이 수정할 수 없게 한다.
  • 단 새로운 행을 추가하는 것을 막지는 않는다.
• READ_COMMITTED
  • 가장 많이 사용되는 격리 수준.
  • 한 트랜잭션이 커밋하지 않은 정보는 읽을 수 없고, 커밋이 완료된 데이터에 대해서만 조회를 허용한다.
  • 변경되었더라도 커밋되지 않았다면, 다른 트랜잭션에서는 해당 데이터가 커밋되기 전의 데이터를 읽는다.
  • 어떤 트랜잭션이 접근한 행을 다른 트랜잭션이 수정할 수도 있다.
• READ_UNCOMMITTED
  • 트랜잭션이 커밋하지 않은 정보도 읽을 수 있다.
  • 가장 빠르다.
  • 데이터 무결성을 위해서는 사용하지 않는 것이 좋지만, 거대한 양의 데이터를 어림잡아 집계하는 데에는 쓸 만하다.

(3 - 2) 트랜잭션 격리 수준에 따라 발생할 수 있는 문제

• 팬텀 리드 (Phantom Read)

  • REPEATABLE_READ, READ_COMMITTED, READ_UNCOMMITTED
  • 트랜잭션 시작 시점에는 존재하지 않았던 데이터가, 같은 조건으로 데이터를 읽었을 때에 존재해 부정합한 결과를 내는 문제
  • ex) 트랜잭션 A에서 행의 수를 카운트 -> 트랜잭션 B에서 새로운 행을 삽입하고 커밋 -> 트랜잭션 A에서 행의 수를 카운트 : 새로운 행이 추가되어 이전과 다른 결과가 나오게 됨.

• 반복 가능하지 않은 조회(Non-repeatable Read)

  • READ_COMMITTED, READ_UNCOMMITTED
  • 같은 트랜잭션 내에서 데이터를 여러 번 조회했을 때 읽어온 데이터가 다른 경우
  • ex) 트랜잭션 A에서 특정 행을 수정하고 커밋을 한다고 해보자. 다른 트랜잭션 B가 A가 커밋되기 전에 해당 행을 조회하고, A가 커밋된 후 다시 조회한다면 조회된 두 데이터는 서로 달라진다.

• 더티 리드 (Dirty Read)

  • READ_UNCOMMITTED
  • 반복 가능하지 않은 조회와 유사하다.
  • 한 트랜잭션이 실행 중일 때, 다른 트랜잭션에 의해 수정됐지만 아직 커밋되지는 않은 행의 데이터를 읽을 수 있을 때 발생
  • ex) 트랜잭션 A에서 변경 후 커밋하지 않은 내용을 다른 트랜잭션 B가 조회하고, A가 롤백하는 경우.

(4) Durability (영구성)

1. 성공적으로 완료된 트랜잭션의 결과는 영구적으로 반영되어야 한다.
2. DB나 시스템 장애가 발생해도 원 상태로 복구하는 회복 기능이 있어야 한다.
3. DB는 이를 위해 체크섬, 저널링, 롤백 등의 기능을 제공한다.

• 체크섬 : 중복 검사의 한 형태. 오류 정정을 통해 송신된 자료의 무결성을 보호
• 저널링 : 파일 또는 DB 시스템에 변경 사항을 커밋하기 전에 로깅. 트랜잭션 등 변경 사항에 대한 로깅

3. Commit & Rollback

Commit

1. 트랜잭션 작업이 성공적으로 끝났고 DB가 다시 일관된 상태에 있을 때, 이 트랜잭션의 갱신 연산이 완료된 것을 트랜잭션 관리자에 알려주는 연산
2. 트랜잭션 단위로 수행되며 변경된 내용이 모두 영구적으로 저장됨

Rollback

1. 트랜잭션 처리가 비정상적으로 종료되어 일관성이 깨질 때, 트랜잭션이 행한 모든 연산을 취소하는 연산

4. 트랜잭션 전파

• 트랜잭션은 커넥션 단위로 수행되므로, 커넥션 객체를 넘겨 수행해야 함.
• 트랜잭션 관련 메서드를 하나의 트랜잭션에 묶이도록 하는 것을 트랜잭션 전파라 한다.
• 스프링에서는 @Transactional 애노테이션으로 여러 쿼리 코드를 하나의 트랜잭션으로 처리함