🎱 트랜잭션

⚽️ 정의

• Transaction
• 하나의 논리적 작업 단위
• 데이터베이스에서 모두 성공하거나 모두 실패해야 하는 연산 집합

⚽️ 특징 - ACID

• A - Atomicity - 원자성
  • 전부 수행되거나 전부 수행되지 않아야 함
• C - Consistency - 일관성
  • 트랜잭션 전후에 데이터 무결성이 유지되어야 함
• I - Isolation - 고립성
  • 동시에 실행되는 트랜잭션은 서로 영향을 주지 않아야 함
• D - Durability - 지속성
  • 커밋된 결과는 시스템 장애에도 유지되어야 함

⚽️ 트랜잭션 명령어

• BEGIN / START TRANSACTION

  • 트랜잭션 시작

    DBMS	트랜잭션 시작 문법
    MySQL	START TRANSACTION or BEGIN
    PostgreSQL	START TRANSACTION or BEGIN
    Oracle	명시적 BEGIN 없음 (자동 트랜잭션)
    MSSQL	BEGIN TRANSACTION
    SQLite	BEGIN TRANSACTION or BEGIN

• COMMIT
  • 트랜잭션 확정 → 데이터 반영
• ROLLBACK
  • 트랜잭션 취소 → 데이터 복구
• SAVEPOINT
  • 중간 저장점 설정
  • 세이브포인트는 중간에 커밋하면 사라짐
• ROLLBACK TO SAVEPOINT
  • 저장점까지 롤백
  • 세이브포인트로 롤백 이후 트랜잭션 계속 진행 가능

-- 트랜잭션 정상 수행 (TRANSACTION - COMMIT)
START TRANSACTION;

-- 출금
UPDATE BankAccount
SET Balance = Balance - 30000
WHERE AccountId = 1;

-- 입금
UPDATE BankAccount
SET Balance = Balance + 30000
WHERE AccountId = 2;

COMMIT;

-- 트랜잭션 롤백 (TRANSACTION - ROLLBACK)
START TRANSACTION;

-- 출금
UPDATE BankAccount
SET Balance = Balance - 30000
WHERE AccountId = 1;

-- 입금 (에러 발생)
UPDATE BankAccount
SET Balance = Balance + 30000
WHERE AccountId = 2222222;

ROLLBACK;

-- 세이브포인트 롤백 (SAVEPOINT - ROLLBACK TO SAVEPOINT)
START TRANSACTION;

-- 출금
UPDATE BankAccount
SET Balance = Balance - 30000
WHERE AccountId = 1;

SAVEPOINT BeforeDeposit;

-- 입금 (에러 발생)
UPDATE BankAccount
SET Balance = Balance + 30000
WHERE AccountId = 2222222;

ROLLBACK TO BeforeDeposit;

COMMIT;

🎱 동시성 제어

⚽️ 정의

• Concurrency Control
• 여러 사용자가 동시에 데이터에 접근할 때 정합성을 보장하고 충돌을 방지하기 위한 기술

⚽️ 동시성 제어 방식

• Locking 잠금
  • 데이터에 대해 공유/배타적 잠금 설정
  • 공유 잠금 (S-lock, Shared Lock)
    • 다른 트랜잭션들의 읽기만 허용, 쓰기는 차단
    • SELECT → S-lock
    • ex) 트랜잭션이 읽은 데이터에 공유 락(S-lock)을 설정
      → 트랜잭션 도중 해당 값이 바뀌지 않도록 함
  • 배타 잠금 (X-lock, Exclusive Lock)
    • 다른 트랜잭션의 읽기/쓰기 전부 차단
    • UPDATE, DELETE, INSERT → X-lock
    • ex) 트랜잭션이 값을 변경중인 데이터에 배타 락(X-lock) 설정
      → 다른 트랜잭션이 값을 읽을 수도 변경할 수도 없음
• MVCC 다중 버전 동시성 제어
  • 트랜잭션마다 데이터의 스냅샷을 따로 제공 → 충돌 감소
• 사용
  • Oracle, PostgreSQL → MVCC
  • MySQL(InnoDB) → MVCC + Lock

⚽️ 동시성 문제 종류

• Dirty Read
  • 다른 트랜잭션이 아직 COMMIT하지 않은 데이터를 읽음
• Non-repeatbale Read
  • 같은 쿼리 실행 시 중간에 다른 사용자에 의해 업데이트되어 결과가 달라짐
• Phantom Read
  • 같은 쿼리 실행 시 중간에 다른 사용자에 의해 삽입/삭제되어 조건에 맞는 행의 수가 달라짐

⚽️ 해결 방법 - 격리 수준

• 트랜잭션 간의 독립성 수준을 설정
• 높을수록 안전성 ⬆️ 처리 성능 ⬇️
• 수준
  • Read Uncommitted
    • 커밋되지 않은 데이터 읽기 허용
    • 예방 문제
      • X
  • Read Committed
    • 커밋된 데이터만 읽기 허용
    • 예방 문제
      • Dirty Read
  • Repeatable Read
    • 같은 조건일 경우 같은 결과 보장
    • 구현
      • Lock 기반 DBMS
        • S-lock 유지
      • MVCC 기반 DBMS
        • 스냅샷 고정
    • 예방 문제
      • Dirty Read
      • Non-repeatble Read
  • Serializable
    • 완벽 격리 (잠금 or 정렬 기반)
    • 구현
      • Lock 기반 DBMS
        • 범위 잠금까지 사용
        • 범위 잠금: 조건식 기반 데이터 영역 전체에 락
      • MVCC 기반 DBMS
        • 범위검사 + 쓰기 차단/지연 + 충돌 탐지
    • 예방 문제
      • Dirty Read
      • Non-repeatble Read
      • Phantom Read