스프링 DB 1편 - 데이터 접근 핵심 원리 섹션 3 수강

+) 22. 09. 03. 정리 추가!

섹션 3. 트랜잭션 이해 수강 완료!!

트랜잭션 개념 이해

데이터를 저장할 때 데이터베이스에 저장하는 이유는 무엇일까?
여러 가지 이유가 있지만, 데이터베이스는 트랜잭션이란 개념을 지원하기 때문이다.
데이터베이스에서 트랜잭션은 하나의 거래를 안전하게 처리하도록 보장해 주는 것을 뜻한다.

예: A의 5000원을 B에게 계좌 이체할 경우

1. A의 잔고를 5000원 감소
2. B의 잔고를 5000원 증가

계좌 이체 거래는 위와 같이 두 가지 작업이 합쳐져서 하나의 작업처럼 동작해야 한다.
데이터베이스가 제공하는 트랜잭션 기능을 사용하면 1, 2 둘 다 함께 성공해야 한다. 만약 중간에 하나라도 실패한다면 거래 전의 상태로 돌아갈 수 있다.
모든 작업이 성공해서 데이터베이스에 정상 반영하는 것을 커밋(commit)이라 하고, 작업 중 하나라도 실패해서 거래 이전으로 되돌리는 것을 롤백(rollback)이라 한다.

데이터베이스 연결 구조와 DB 세션

데이터베이스 연결 구조

사용자는 WAS나 DB 접근 툴 같은 클라이언트를 사용하여 데이터베이스 서버에 접근할 수 있다. 클라이언트는 데이터베이스 서버에 연결을 요청하고 커넥션을 맺게 된다.
이 때 데이터베이스 서버는 내부에 세션을 만든다. 해당 커넥션을 통한 모든 요청은 이 세션을 통해서 실행한다.
즉, 개발자가 클라이언트를 통해 SQL을 전달하면 현재 커넥션에 연결된 세션이 SQL을 실행한다. 세션은 트랜잭션을 시작하고, 커밋 또는 롤백을 통해 트랜잭션을 종료한다.

트랜잭션 사용법

데이터 변경 쿼리를 실행하고 데이터베이스에 그 결과를 반영하려면 commit을 호출하고, 결과를 반영하고 싶지 않으면 rollback을 호출하면 된다.
커밋을 호출하기 전까지는 데이터를 임시로 저장하는 것이다. 따라서 해당 트랜잭션을 시작한 세션(사용자)에게만 변경 데이터가 보이고 다른 세션(사용자)에게는 변경 데이터가 보이지 않는다.

커밋하지 않은 데이터를 다른 곳에서 조회할 수 있다면?
커밋하지 않은 데이터가 보인다면, 세션 2가 데이터를 조회했을 때 세션 1이 추가(변경)한 데이터가 보일 것이다. 세션 2는 그 데이터를 가지고 어떠한 로직을 수행할 수 있다. 그런데 세션 1이 롤백을 수행하면 해당 데이터는 사라지게 된다. 즉, 데이터 정합성에 큰 문제가 발생한다. 따라서 커밋 전의 데이터는 다른 세션에서 보이지 않는다.

자동 커밋, 수동 커밋

자동 커밋
자동 커밋으로 설정하면 각 쿼리 실행 직후 자동으로 커밋을 호출한다. 커밋이나 롤백을 직접 호출하지 않아도 되는 편리함이 있다. 하지만 쿼리를 실행할 때마다 자동으로 커밋이 되어버리기 때문에 우리가 원하는 트랜잭션 기능을 제대로 사용할 수 없다.

자동 커밋 설정

set autocommit true; //자동 커밋 모드 설정
insert into member(member_id, money) values ('data1', 10000); // 자동 커밋
insert into member(member_id, money) values ('data2', 10000); // 자동 커밋

수동 커밋 설정

set autocommit false; //수동 커밋 모드 설정
insert into member(member_id, money) values ('data3', 10000);
insert into member(member_id, money) values ('data4', 10000);
commit; //수동 커밋

보통 자동 커밋 모드가 기본으로 설정된 경우가 많기 때문에, 수동 커밋 모드로 설정하는 것을 트랜잭션을 시작한다고 표현할 수 있다.
수동 커밋 모드나 자동 커밋 모드는 한 번 설정하면 해당 세션에서는 계속 유지된다.

신규 데이터 추가 - 커밋 전

세션 1 신규 데이터 추가

세션 1 조회 결과

세션 2 조회 결과

아직 세션 1이 커밋을 하지 않은 상태기 때문에 세션 1에서는 입력한 데이터가 보이지만, 세션 2에서는 입력한 데이터가 보이지 않는 것을 확인할 수 있다.

세션 1 신규 데이터 추가 후 commit

세션 1 신규 데이터 추가 후 commit

커밋 후 세션 2 조회 결과

세션 1이 트랜잭션을 커밋했기 때문에 데이터베이스에 실제 데이터가 반영된다. 커밋 이후에는 모든 세션에서 데이터를 조회할 수 있다.

DB 락 개념 이해

세션 1이 트랜잭션을 시작하고 데이터를 수정하는 동안 아직 커밋을 수행하지 않았는데, 세션 2에서 동시에 같은 데이터를 수정하게 되면 여러 문제가 발생한다. 트랜잭션의 원자성이 깨지는 것이다.

이런 문제를 방지하려면 세션이 트랜잭션을 시작하고 데이터를 수정하는 동안에는 커밋이나 롤백 전까지 다른 세션에서 해당 데이터를 수정할 수 없도록 해야 한다.

데이터베이스는 이런 문제를 해결하기 위해 락(Lock)이라는 개념을 제공한다.

1. 세션 1이 트랜잭션을 시작한다.
2. 세션 1이 newId의 money를 500으로 변경을 시도한다. 이 때 해당 로우의 락을 먼저 획득해야 한다. 락이 남아 있으므로 세션 1은 락을 획득한다.
3. 세션 1은 락을 획득했으므로 해당 로우에 update sql을 수행한다.
4. 세션 2가 트랜잭션을 시작한다.
5. 세션 2도 newId의 money를 변경하려고 한다. 하지만 락이 없으므로 락이 돌아올 때까지 기다린다. (락 대기 시간을 넘어가면 락 타임아웃 오류가 발생한다.)
6. 세션 1이 커밋을 수행한다. 트랜잭션이 종료되었으므로 락을 반납한다.
7. 세션 2가 락을 획득한 후 update sql을 수행한다.
8. 세션 2가 커밋을 수행한 후 트랜잭션이 종료되었으므로 락을 반납한다.

DB 락 - 조회

일반적인 조회는 락을 사용하지 않는다.
보통 데이터를 조회할 때는 락을 획득하지 않고 바로 데이터를 조회할 수 있다. 예를 들어, 세션 1이 락을 획득하고 데이터를 변경하고 있어도 세션 2에서 데이터를 조회할 수 있다.

조회와 락
데이터를 조회할 때도 락을 얻고 싶다면 select for update 구문을 사용하면 된다.

조회 시점에 락이 필요한 경우는?
트랜잭션 종료 시점까지 해당 데이터를 다른 곳에서 변경하지 못하도록 강제로 막아야 할 때 사용한다.

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토픽 1개

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강의, 토픽 벨로그에 정리

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코테 1문제