4.3 트랜잭션과 무결성
4.3.1 트랜잭션
트랜잭션은 데이터베이스에서 하나의 논리적 기능을 수행하기 위한 작업의 단위를 말하며 데이터베이스에 접근하는 방법은 쿼리이므로, 즉 여러 개의 쿼리들을 하나로 묶는 단위를 말한다.
- ACID 특징을 가짐 : 원자성, 일관성, 독립성, 지속성
원자성
트랜잭션과 관련된 일이 모두 수행되었거나 되지 않았거나를 보장하는 특징 - "all or nothing"
트랜잭션이 커밋했는데, 문제가 발생하여 롤백하는 경우 그 이후에 모두 수행되지 않음을 보장한다.
트랜잭션 단위로 여러 로직들을 묶을 때 외부 API를 호출하는 것이 있으면 안 된다. 만약 있다면 롤백시에 해결법과 트랜잭션 전파를 신경써서 관리해야 한다.
커밋과 롤백
- 커밋 (commit) : 여러 쿼리가 성공적으로 처리되었다고 확정하는 명령어
변경된 내용이 모두 영구적으로 저장됨
- 롤백 (rollback) : 트랜잭션으로 처리한 하나의 묶음 과정을 일어나기 전으로 돌리는 일(취소)
커밋과 롤벡 덕에 데이터의 무결성이 보장 가능하다.
데이터 변경 전에 변경 사항 쉽게 확인 가능하고, 해당 작업을 그룹화 할 수 있다.
트랜잭션 전파
- 여러 트랜잭션 관련 메서드의 호출을 하나의 트랜잭션에 묶이도록 하는 것
@Service
@Transactional(readOnly = true)
public class MemberService{
private final Member Repository memberRepository;
public MemberService(MemberRepository memberRepository){
this.memberRepository = memberRepository;
}
}일관성
일관성이란 '허용된 방식'으로만 데이터를 변경해야 하는 것을 말한다.
데이터베이스에 기록된 모든 데이터는 여러 가지 조건, 규칙에 따라 유효함을 가져야 한다.
ex. 잔고 0원으로부터 500만원 송금 불가능
격리성
격리성이란 트랜잭션 수행 시 서로 끼어들지 못하는 것을 말한다.
복수의 병렬 트랜잭션은 서로 격리되어 마치 순차적으로 실행되는 것처럼 작동돼야 한다.
데이터베이스는 여러 사용자가 같은 데이터에 접근할 수 있어야 한다.
격리성은 여러 개의 격리 수준으로 나뉘어 격리성을 보장한다.
격리 수준에 따라 발생하는 현상
-
팬텀 리드 (phantom read) : 한 트랜잭션 내에서 동일한 쿼리를 보냈을 때 해당 조회 결과가 다른 경우
동일한 쿼리에 다른 행이 선택될 수도 있음 -
반복 가능하지 않은 조회 (non-repeatable read) : 한 트랜잭션 내의 같은 행에 두 번 이상 조회 시, 그 값이 다른 경우
동일한 쿼리에 같은 행의 다른 값이 선택될 수도 있음 -
더티 리드 (dirty read) : 한 트랜잭션 실행 중에 아직 커밋되지 않은 행의 데이터를 읽을 수 있은 경우
다른 트랜잭션에 의해 수정되었지만 커밋되지 않은 상태일 수 있음
격리 수준
-
SERIALIZABLE : 트랜잭션을 순차적으로 진행
여러 트랜잭션이 동시에 같은 행 접근 불가
매우 엄격한 수준
교착상태가 일어날 확률 ⬆️
가장 성능이 떨어짐 -
REPEATABLE_READ
하나의 트랜잭션이 수정한 행을 다른 트랜잭션이 수정할 수 없도록 막아줌
다른 트랜잭션이 새로운 행을 추가하는 것은 막지 않음 -
READ_COMMITTED : 가장 많이 사용되는 격리 수준
커밋 완료된 데이터에 대해서만 조회를 허용
한 트랜잭션이 접근한 행을 다른 트랜잭션이 수정 가능
A가 수정하고 B가 다시 수정한 행을 A가 다시 읽을 때 다른 내용 발견 가능 -
READ_UNCOMMITTED : 가장 빠른 격리 수준
가장 낮은 격리 수준
하나의 트랜잭션이 커밋되기 이전에 다른 트랜잭션에 노출되는 문제가 있음
거대한 양의 데이터를 '어림잡아' 집계하는 데 사용하면 좋음
지속성
지속성이란, 성공적으로 수행된 트랜잭션은 영원히 반영되어야 하는 것을 의미한다.
DB에 시스템 장애가 발생하도 원래 상태로 복구하는 회복 기능이 있어야 한다. 이를 위해 체크섬, 저널링, 롤백 등의 기능 제공한다.
- 체크섬 : 중복 검사의 한 형태로, 오류 정정을 통해 무결성 보호
- 저널링 : 변경 사항을 반영(commit)하기 전에 로깅하는 것, 트랜잭션 등 변경 사항에 대한 로그를 남기는 것
무결성
무결성이란 데이터의 정확성, 일관성, 유효성을 유지하는 것을 말한다.
무결성이 유지되어야 DB의 값과 그 값에 해당하는 현실 세계의 값이 일치한다고 신뢰할 수 있다.
| 이름 | 설명 |
|---|---|
| 개체 무결성 | 기본키로 선택된 필드는 빈 값을 허용하지 않는다. |
| 참조 무결성 | 서로 참조 관계에 있는 두 테이블의 데이터는 항상 일관된 값을 유지해야 한다. |
| 고유 무결성 | 특정 속성에 대해 고유한 값을 가지도록 조건이 주어진 경우 그 속성 값은 모두 고유한 값을 가진다. |
| NULL 무결성 | 특정 속성 값에 NULL이 올 수 없다는 조건이 주어진 경우 그 속성 값은 NULL이 될 수 없다는 제약 조건이다. |
