트랜잭션
트랜잭션은 데이터베이스에서 하나의 논리적 기능을 수행하기 위한 작업의 단위를 말합니다. 이 때 말하는 논리적 기능이란 질의어(SQL : SELECT, INSERT, DELETE, UPDATE)를 통해 데이터베이스에 접근하는 것을 의미합니다.
즉, 여러 개의 쿼리들을 하나로 묶는 단위를 말합니다.
트랜잭션의 특징은 원자성, 일관성, 독립성, 지속성이 있으며 이를 ACID 특징이라고 합니다.
원자성
"all or nothing"
원자성(atomicity)은 트랜잭션과 관련된 일이 모두 수행되었거나 되지 않았거나를 보장하는 특징입니다.
또한 트랜잭션 단위로 여러 로직들을 묶을 때 외부 API를 호출하는 것이 있으면 안됩니다.
커밋과 롤백
커밋(commit)은 여러 쿼리가 성공적으로 처리되었다고 확정하는 명령어입니다. 트랜잭션 단위로 수행되며 변경된 내용이 모두 영구적으로 저장되는 것을 말합니다.
롤백이란 트랜잭션으로 처리한 하나의 묶음 과정을 일어나기 전으로 돌리는 일을 말합니다.
위 그림을 보면 insert, delete, update 세 개의 쿼리가 하나의 트랜잭션 단위로 수행되고 이후에 데이터베이스에 영구 저장됩니다. 이 때 롤백을 하면 insert를 수행하기 전으로 돌아가게 됩니다.
이러한 커밋과 롤백 덕에 데이터의 무결성이 보장됩니다. 또한 데이터 변경 전에 변경 사항을 쉽게 확인할 수 있고 해당 작업을 그룹화할 수 있습니다.
트랜잭션 전파
트랜잭션을 수행할 때 커넥션 단위로 수행하기 때문에 커넥션 객체를 넘겨서 수행해야 합니다. 이를 넘겨서 수행하지 않고 여러 트랜잭션 관련 메서드의 호출을 하나의 트랜잭션에 묶이도록 하는 것을 트랜잭션 전파라고 합니다.
일관성
일관성(consistency)은 '허용된 방식'으로만 데이터를 변경해야 하는 것을 의미합니다.
격리성
격리성(isolation)은 트랜잭션 수행 시 서로 끼어들지 못하는 것을 말합니다.
격리성은 여러 개의 격리 수준으로 나뉘어 격리성을 보장합니다.
격리 수준에 따라 발생하는 현상
팬텀 리드
팬텀 리드(phantom read)는 한 트랜잭션 내에서 동일한 쿼리를 보냈을 때 해당 조회 결과가 다른 경우를 말합니다.
반복 가능하지 않은 조회
반복 가능하지 않은 조회(non-repeatable read)는 한 트랜잭션 내의 같은 행에 두 번 이상 조회가 발생했는데, 그 값이 다른 경우를 가리킵니다.
더티 리드
더티 리드(dirty read)는 반복 가능하지 않은 조회와 유사하며 한 트랜잭션이 실행 중일 때 다른 트랜잭션에 의해 수정되었지만 아직 '커밋되지 않은' 행의 데이터를 읽을 수 있을 때 발생합니다.
격리 수준
SERIALIZABLE
SERIALIZABLE는 트랜잭션을 순차적으로 진행시키는 것을 말합니다.
REPEATABLE_READ
REPEATABLE_READ는 하나의 트랜잭션이 수정한 행을 다른 트랜잭션이 수정할 수 없도록 막아주지만 새로운 행을 추가하는 것은 막지 않습니다.
READ_COMMITTED
READ_COMMITTED는 가장 많이 사용되는 격리 수준입니다.
READ_UNCOMMITTED와 달리 트랜잭션이 커밋하지 않은 정보는 읽을 수 없고 커밋 완료된 데이터에 대해서만 조회를 허용합니다.
하지만 어떤 트랜잭션이 접근한 행을 다른 트랜잭션이 수정할 수 있습니다.
READ_UNCOMMITTED
READ_UNCOMMITTED는 가장 낮은 격리 수준으로, 하나의 트랜잭션이 커밋되기 이전에 다른 트랜잭션에 노출되는 문제가 있지만 가장 빠릅니다.
지속성
지속성(durability)은 성공적으로 수행된 트랜잭션은 영원히 반영되어야 하는 것을 의미합니다. 이는 데이터베이스에 시스템 장애가 발생해도 원래 상태로 복구하는 회복 기능이 있어야 함을 뜻합니다.
데이터베이스는 이를 위해 체크섬, 저널링, 롤백 등의 기능을 제공합니다.
체크섬 : 중복 검사의 한 형태로, 오류 정정을 통해 송신된 자료의 무결성을 보호하는 단순한 방법
저널링 : 파일 시스템 또는 데이터베이스 시스템에 변경 사항을 반영(commit)하기 전에 로깅하는 것,
트랜잭션 등 변경 사항에 대한 로그를 남기는 것 무결성
무결성이란 데이터의 정확성, 일관성, 유효성을 유지하는 것을 말합니다.
무결성이 유지되어야 데이터베이스에 저장된 데이터 값과 그 값에 해당하는 현실 세계의 실제 값이 일치하는지에 대한 신뢰가 생깁니다.
무결성의 종류
- 개체 무결성 : 기본키로 선택된 필드는 빈 값을 허용하지 않습니다.
- 참조 무결성 : 서로 참조 관계에 있는 두 테이블의 데이터는 항상 일관된 값을 유지해야 합니다.
- 고유 무결성 : 특정 속성에 대해 고유한 값을 가지도록 조건이 주어진 경우 그 속성 값은 모두 고유한 값을 가집니다.
- NULL 무결성 : 특정 속성 값에 NULL이 올 수 없다는 조건이 주어진 경우 그 속성 값은 NULL이 될 수 없다는 제약 조건입니다.
