📈 트랜잭션 격리 수준
트랜잭션 격리 수준 : 트랜잭션에 일관성 없는 데이터를 허용하도록 하는 수준
트랜잭션 격리 수준의 필요성
데이터베이스는 ACID 특징과 같이, 트랜잭션이 독립적인 수행을 하도록 한다.
따라서 Locking을 통해 트랜잭션이 DB를 다루는 동안 다른 트랜잭션이 관여하지 못하도록 막는 것이 필요하다.
하지만 무조건 Locking으로 동시에 수행되는 수많은 트랜잭션들을 순서대로 처리하는 방식으로 구현하게 되면 데이터베이스의 성능은 떨어지게 될 것이다.
그렇다고 성능을 높이기 위해 Locking의 범위를 줄인다면 잘못된 값이 처리될 문제가 발생하게 된다..!
➡️ 최대한 효율적인 Locking 방법이 필요하다 !
트랜잭션 격리 수준의 종류
1. Read Uncommitted (Level 0)
Read Uncommitted 단계는 SELECT 문장이 수행되는 동안 해당 데이터에 Shared Lock이 걸리지 않는 단계이다.
각 트랜잭션에서의 변경 내용이 Commit 인지 Rollback 인지의 여부에 상관없이 다른 트랜잭션에서 값을 읽을 수 있다.
Shared Lock(공유잠금)
- 읽기 잠금(Readlock)이라고도 불린다.
- 리소스를 다른 사용자가 동시에 읽을 수 있게 하되 변경은 불가하게 하는 것이다.
트랜잭션이 처리중이거나 아직 Commit 되지 않은 데이터를 다른 트랜잭션이 읽는 것을 허용한다.
➡️ 데이터베이스의 일관성을 유지하는 것이 불가능하다.
2. Read Committed(Level 1)
Read Committed 단계는 SELECT 문장이 수행되는 동안 해당 데이터에 Shared Lock이 걸리는 단계이다.
Commit이 이루어진 트랜잭션만 조회 가능하며,
트랜잭션이 수행되는 동안 다른 트랜잭션이 접근할 수 없어 대기하게 된다.
위의 이미지에서, Busan을 Jeju로 업데이트 하는 과정에서 Busan을 조회하는 명령어가 들어온다면, Undo 영역에 백업된 레코드 값을 가져온다.
➡️ 따라서 Jeju를 조회하는 것이 아니라 Busan을 읽게 된다. (아직 Jeju로 바뀌는 중이므로 = Uncommitted 상태이므로)
대부분의 SQL 서버가 Default로 사용하는 Isolation Level이다. (MySQL은 Level 2가 기본값)
3. Repeatable Read(Level 2)
Repeatable Read 단계는 트랜잭션이 완료될 때까지 SELECT 문장이 사용되는 모든 데이터에 Shared Lock이 걸리는 단계이다.
MySQL에서는 트랜잭션마다 트랜잭션 ID를 부여하여, 트랜잭션 ID보다 작은 트랜잭션 번호에서 변경한 것만 읽게 된다.
Level 2는 MySQL에서 Default로 사용하는 Isolation Level이다.
Undo 영역에 백업해두고 실제 레코드 값을 변경한다.
백업된 데이터가 많아지면 MySQL 서버의 처리 성능이 떨어질 수 있으므로 백업된 데이터가 불필요하다고 판단되는 시점에 주기적으로 삭제한다.
이러한 변경 방식을
MVCC(Multi Version Concurrency Control)이라고 부른다.
트랜잭션이 범위 내에서 조회한 데이터 내용이 항상 동일함을 보장한다.
다른 사용자는 트랜잭션 영역에 해당되는 데이터에 대한 수정이 불가능하다.
4. Serializable(Level 3)
Serializable 단계는 완벽한 읽기 일관성 모드를 제공하며, 가장 단순한 격리수준이지만 가장 엄격한 격리 수준이다.
성능 측면에서는 동시 처리성능이 가장 낮으며, 거의 사용되지 않는다.
‼️ 격리 수준 선택 시 고려사항
Isolation Level에 대한 조정은 동시성과 데이터 무결성에 연관되어 있다.
동시성을 증가시키면 데이터 무결성에 문제가 발생하고, 데이터 무결성을 유지하면 동시성이 떨어지게 된다.
낮은 단계 Isolation Level을 사용할 때 발생하는 현상
- Dirty Read
- 커밋되지 않은, 수정 중인 데이터를 다른 트랜잭션이 읽을 수 있도록 허용할 때 발생하는 현상
- 발생 Level:
Read Uncommitted
- Non-Repeatable Read
- 한 트랜잭션에서 같은 쿼리를 두 번 수행할 때 그 사이에 다른 트랜잭션 값을 수정 or 삭제하면서 두 쿼리의 결과가 상이하게 나타나는, 일관성이 깨진 현상
- 발생 Level:
Read Uncommitted,Read Committed
- Phantom Read
- 한 트랜잭션 안에서 일정 범위의 레코드를 두 번 이상 읽었을 때, 첫번째 쿼리에서 없던 레코드가 두번째 쿼리에서 나타나는 현상
- 트랜잭션 도중 새로운 레코드 삽입을 허용하기 때문에 나타나는 현상이다.
- 방지하기 위해서는 쓰기 잠금을 걸어야 한다.
- 발생 Level:
Read Uncommitted,Read Committed,Repeatable Read
Reference
