[DB] Transaction

Transaction(트랜잭션)이란?

• 데이터베이스의 상태를 변환시키는 하나의 논리적 기능을 수행하기 위한 작업의 단위 또는 한꺼번에 모두 수행되어야할 일련의 연산들을 의마한다.

Transaction의 특징

1. 트랜잭션은 데이터베이스 시스템에서 병행 제어 및 회복 작업 시 처리되는 작업의 논리적 단위이다.
2. 사용자가 시스템에 대한 서비스 요구 시 시스템이 응답하기 위한 상태변환 과정의 작업단위이다.
3. 하나의 트랜잭션은 Commit되거나 Rollbac 된다.

트랜잭션의 성질 ACID

Atomicity(원자성)

1. 트랜잭션의 연산은 데이터베이스에 모두 반영되던지 전혀 반영되지않아야한다.
2. 트랜잭션 내의 모든 명령은 반드시 완벽하게 수행되어야하고, 모두가 완벽히 수행되지않고 하나라도 오류가 생기면 트랜잭션 전부가 취소가 되고 실행되기 전 값으로 돌아온다.

Consistency(일관성)

1. 트랜잭션이 그 실행을 성공적으로 완료하면 언제나 일관성 있는 데이터베이스 상태로 변환한다.
2. 시스템이 가지고 이쓴ㄴ 고정요소는 트랜잭션 수행 전과 트랜잭션 수행 완료 후의 상태가 같아야한다.

Isolation(독립성, 격리성)

1. 둘 이상의 트랜잭션이 동시에 병행 실행되는 경우 어느 하나의 트랜잭션 실행중에 다른 트랜잭션 연산이 끼어들 수 없다.
2. 수행중인 트랜잭션은 완전히 완료될 때까지 다른 트랜잭션에서 수행 결과를 참조할 수 없다.

Durability(영속성,지속성)

1. 성공적으로 완료된 트랜잭션의 결과는 시스템이 고장나더라도 영구적으로 반영되어야 한다.

Transaction 연산

1. Commit

• commit 연산은 한개의 논리적 단위(트랜잭션)에 대한 작업이 성공적으로 끝났고 데이터베이스가 다시 일관된 상태에 있을 때, 이 트랜잭션이 행한 갱신 연산이 완료된 것을 트랜잭션 관리자에게 알려주는 연산이다.

2. Rollback

• Rollback 연산은 하나의 트랜잭션 처리가 비정상적으로 종료되어 데이터베이스의 일관성을 깨뜨렸을 때, 이 트랜잭션의 일부가 정상적으로 처리 되었더라도 트랜잭션의 일관성이 깨지기 때문에 원자성을 다시 구현하기 위해 트랜잭션에서 행한 모든 연산을 취소하는 연산이다.

Transaction 상태

• Active
  트랜잭션의 활동 상태, 트랜잭션이 실행중인 상태

• Faild
  트랜잭션 실패 상태, 정상적으로 진행할 수 없음

• Partially Commited
  트랜잭션의 Commit명령이 도착한 상태. coomit이전 sql문이 수행되고 commit만 남은상태
  오류가 나면 failed로 넘어가서 rollback

• Aborted
  트랜잭션이 취소 상태. 트랜잭션이 취소되고 트랜잭션 실행 이전 데이터로 돌아간 상태

• Commit
  Prtially Commited에서 문제없이 정상적으로 완료가 되었을때 Commit이 된 상태
  Prtially Commited랑 차이가 있음.

Transaction 격리수준

READUNCOMMITTED에 가까울수록 성능이 좋아지지만 데이터의 일관성은 떨어진다.
SERIALIZABLE에 가까울수록 성능이 떨어지고 데이터 일관성은 좋아짐
일반적인 온라인 서비스에서는 READ COMMITTED나 REPEATABLE READ 중 하나를 사용한다.
(oracle = READ COMMITTED, mysql = REPEATABLE READ)

READ UNCOMMITED

READ UNCOMMITTED 격리수준에서는 어떤 트랜잭션의 변경내용이 COMMIT이나 ROLLBACK과 상관없이 다른 트랜잭션에서 보여진다.
이 격리수준에서는 아래와 같은 문제가 발생할 수 있다.
1. A 트랜잭션에서 10번 사원의 나이를 27살에서 28살로 바꿈
2. 아직 커밋하지 않음
3. B 트랜잭션에서 10번 사원의 나이를 조회함
4. 28살이 조회됨
->이를 더티 리드(Dirty Read)라고 한다
5. A 트랜잭션에서 문제가 발생해 ROLLBACK함
6. B 트랜잭션은 10번 사원이 여전히 28살이라고 생각하고 로직을 수행함

READ COMMITED

어떤 트랜잭션의 변경 내용이 COMMIT 되어야만 다른 트랜잭션에서 조회할 수 있다.
오라클 DBMS에서 기본으로 사용하고 있고, 온라인 서비스에서 가장 많이 선택되는 격리수준이다.
1. B 트랜잭션에서 10번 사원의 나이를 조회
2. 27살이 조회됨
3. A 트랜잭션에서 10번 사원의 나이를 27살에서 28살로 바꾸고 커밋
4. B 트랜잭션에서 10번 사원의 나이를 다시 조회(변경되지 않은 이름이 조회됨)
5. 28살이 조회됨

REPETABLE READ

트랜잭션이 시작되기 전에 커밋된 내용에 대해서만 조회할 수 있는 격리수준이다.
MySQL DBMS에서 기본으로 사용하고 있고, 이 격리수준에서는 NON-REPETABLE READ 부정합이 발생하지 않는다.

Transaction Lock

잠금(Locking)이란?

• 여러 사용자가 동일한 시간에 동일한 데이터를 엑세스할 수 있게 해준다.
• 잠금은 트랜잭션을 순차적으로 처리되도록 함으로써 손실된 업데이트를 방지하는데 중요한 역할을 하며 자동으로 발생한다.
• 잠금을 통해 데이터에 대한 일관성 유지와 동시사용 가능

잠금모드

1. 공유잠금

• 트랜잭션이 데이터를 읽을 떄 공유 잠금을 걸게되며, 다른 트랜젝션도 동일한 데이터에 대해 공유 잠금을 걸 수 있다. 하지만 **동일한 데이터에 대한 단독 잠금을 걸 수는 없다.

2. 단독잠금

• 특랜잭션이 데이터변경을 할 때 단독으로 잠금을 걸게 된다.
  단독 잠금이 걸리면 다른 트랜잭션이 공유 잠금을 걸 수 없으며 단독 잠금 또한 걸 수 없다.

블록킹(Blocking)이란?

• 어던 프로세스가 자원을 엑세스 하려고 할 때 이미 다른 프로세스가 그 자원을 잠그고 있어서 잠금된게 풀릴때 까지 기다려야하는 상황
• 차단이 오래 유지될 경우 문제가 발생함

교착상태

• 트랜잭션A는 트랜잭션 B가 원하는 데이터를 잠그고 있으면서 트랜잭션 B가 잠그고 있는 데이터를 원한다.
• 트랜잭션B는 트랜잭션 A가 원하는 데이터를 잠그고 있으면서 트랜잭션 A가 잠그고 있는 데이터를 원한다.

해결방법
1. 한쪽 트랜잭션을 강제종료
2. 트랜잭션에 우선순위를 부여함