SQLD 트랜잭션(Transaction) 완벽 정리

트랜잭션이란?

트랜잭션은 데이터베이스의 상태를 변화시키는 하나의 논리적 작업 단위입니다. 여러 개의 SQL 문장들이 모여 하나의 트랜잭션을 구성하며, 이들은 모두 성공하거나 모두 실패해야 합니다.

실생활 예시: 계좌 이체

A 계좌에서 B 계좌로 10만원을 이체하는 경우:
1. A 계좌에서 10만원 차감
2. B 계좌에 10만원 추가

이 두 작업은 반드시 함께 성공하거나 함께 실패해야 합니다. 만약 A 계좌에서만 돈이 빠지고 B 계좌에 입금되지 않는다면 큰 문제가 발생하겠죠?

트랜잭션의 4가지 특성 (ACID)

1. 원자성 (Atomicity)

• All or Nothing: 트랜잭션의 모든 연산이 완전히 수행되거나, 전혀 수행되지 않아야 함
• 중간에 실패하면 트랜잭션 시작 전 상태로 롤백(Rollback)

BEGIN TRANSACTION;
UPDATE account SET balance = balance - 100000 WHERE id = 'A';
UPDATE account SET balance = balance + 100000 WHERE id = 'B';
-- 둘 다 성공해야만 COMMIT, 하나라도 실패하면 ROLLBACK
COMMIT;

2. 일관성 (Consistency)

• 트랜잭션 실행 전후로 데이터베이스가 일관된 상태를 유지해야 함
• 무결성 제약조건을 만족해야 함
• 예: 잔액은 음수가 될 수 없다는 제약이 있다면, 트랜잭션 후에도 이 조건이 유지되어야 함

3. 격리성 (Isolation)

• 여러 트랜잭션이 동시에 실행될 때, 각 트랜잭션은 독립적으로 실행되는 것처럼 보여야 함
• 한 트랜잭션의 중간 결과가 다른 트랜잭션에 영향을 주지 않음
• 격리 수준(Isolation Level)에 따라 동시성 제어 정도가 달라짐

4. 지속성 (Durability)

• 트랜잭션이 성공적으로 완료(COMMIT)되면, 그 결과는 영구적으로 반영되어야 함
• 시스템 장애가 발생해도 커밋된 데이터는 보존됨

트랜잭션 제어 명령어 (TCL)

COMMIT

• 트랜잭션의 모든 작업을 확정하여 데이터베이스에 영구 반영
• COMMIT 이후에는 변경사항을 되돌릴 수 없음

BEGIN TRANSACTION;
INSERT INTO orders VALUES (1, '상품A', 50000);
UPDATE inventory SET stock = stock - 1 WHERE product = '상품A';
COMMIT; -- 변경사항 확정

ROLLBACK

• 트랜잭션의 모든 작업을 취소하고 이전 상태로 복구
• 트랜잭션 시작 전 또는 마지막 COMMIT 시점으로 되돌아감

BEGIN TRANSACTION;
DELETE FROM orders WHERE order_id = 100;
-- 실수로 잘못 삭제한 경우
ROLLBACK; -- 삭제 취소, 원상복구

SAVEPOINT

• 트랜잭션 내에 중간 저장점을 설정
• 전체 롤백이 아닌 특정 SAVEPOINT까지만 롤백 가능

BEGIN TRANSACTION;
INSERT INTO orders VALUES (1, '상품A', 30000);
SAVEPOINT sp1;

INSERT INTO orders VALUES (2, '상품B', 50000);
SAVEPOINT sp2;

INSERT INTO orders VALUES (3, '상품C', 70000);

-- 상품C 주문만 취소하고 A, B는 유지
ROLLBACK TO sp2;

COMMIT; -- 상품A, B 주문만 확정

트랜잭션의 상태

1. 활동(Active): 트랜잭션이 실행 중인 상태
2. 부분 완료(Partially Committed): 마지막 연산이 실행된 직후 상태
3. 완료(Committed): 트랜잭션이 성공적으로 완료되어 COMMIT된 상태
4. 실패(Failed): 정상적인 실행이 더 이상 불가능한 상태
5. 철회(Aborted): 트랜잭션이 롤백되고 트랜잭션 이전 상태로 복구된 상태

격리 수준 (Isolation Level)

격리 수준이 높을수록 데이터 무결성은 보장되지만, 동시성은 낮아집니다.

1. READ UNCOMMITTED (레벨 0)

• 커밋되지 않은 데이터를 읽을 수 있음
• Dirty Read 발생 가능

2. READ COMMITTED (레벨 1)

• 커밋된 데이터만 읽을 수 있음
• Non-Repeatable Read 발생 가능
• Oracle, SQL Server의 기본 격리 수준

3. REPEATABLE READ (레벨 2)

• 트랜잭션 내에서 같은 데이터를 여러 번 읽어도 동일한 값 보장
• Phantom Read 발생 가능
• MySQL(InnoDB)의 기본 격리 수준

4. SERIALIZABLE (레벨 3)

• 가장 높은 격리 수준
• 모든 이상 현상 방지
• 동시성이 가장 낮음

트랜잭션 이상 현상

Dirty Read (오손 읽기)

• 커밋되지 않은 데이터를 읽는 현상
• 트랜잭션 A가 수정 중인 데이터를 트랜잭션 B가 읽음

Non-Repeatable Read (반복 불가능 읽기)

• 한 트랜잭션 내에서 같은 데이터를 두 번 읽었는데 값이 다른 현상
• 트랜잭션 A가 데이터를 읽은 후, 트랜잭션 B가 해당 데이터를 수정/삭제하고 커밋

Phantom Read (유령 읽기)

• 한 트랜잭션 내에서 같은 조건으로 조회했는데 결과 행의 개수가 다른 현상
• 트랜잭션 A가 조회한 후, 트랜잭션 B가 새로운 행을 삽입하고 커밋

실무 활용 팁

1. 트랜잭션은 최소 단위로

-- 나쁜 예: 트랜잭션이 너무 큼
BEGIN TRANSACTION;
SELECT * FROM large_table; -- 시간이 오래 걸리는 조회
UPDATE orders SET status = 'completed';
COMMIT;

-- 좋은 예: 필요한 부분만 트랜잭션으로
SELECT * FROM large_table; -- 트랜잭션 밖에서 조회
BEGIN TRANSACTION;
UPDATE orders SET status = 'completed';
COMMIT;

2. 명시적 트랜잭션 사용

-- Auto Commit 모드가 아닌 경우 명시적으로 제어
BEGIN TRANSACTION;
-- SQL 작업들
COMMIT; -- 또는 ROLLBACK

3. 에러 처리

BEGIN TRY
    BEGIN TRANSACTION;
    -- SQL 작업들
    COMMIT;
END TRY
BEGIN CATCH
    ROLLBACK;
    -- 에러 처리
END CATCH

SQLD 시험 대비 핵심 정리

✅ ACID 특성 암기: 원자성, 일관성, 격리성, 지속성

✅ TCL 명령어: COMMIT, ROLLBACK, SAVEPOINT

✅ 격리 수준 순서: READ UNCOMMITTED < READ COMMITTED < REPEATABLE READ < SERIALIZABLE

✅ 이상 현상: Dirty Read, Non-Repeatable Read, Phantom Read

✅ 트랜잭션 상태: Active → Partially Committed → Committed 또는 Failed → Aborted

느낀점

TCL은 데이터베이스에서 트랜잭션을 제어하기 위한 명령어로 SQL 문으로 수행된 작업을 저장하거나 취소하는 역할을 한다.
정말 어려운 것같다