트랜잭션

 

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1. 트랜잭션이란?

트랜잭션은 데이터베이스에서 하나의 논리적인 실행 단위를 의미한다.
여러 작업을 하나로 묶어서, 모두 성공하거나 모두 실패하도록 보장한다.

예를 들어 계좌 이체를 생각해보면,
출금과 입금이 하나의 작업으로 묶여야 한다.
둘 중 하나만 성공하는 상황이 발생하면 데이터 정합성이 깨지기 때문이다.

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2. 트랜잭션의 ACID 특성

트랜잭션은 다음 네 가지 특성을 만족해야 한다.

Atomicity (원자성)

트랜잭션에 포함된 모든 작업은 전부 성공하거나 전부 실패해야 한다.
중간 상태는 허용되지 않는다.

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Consistency (일관성)

트랜잭션 실행 전과 후에 데이터는 항상 무결성 제약조건을 만족해야 한다.

예를 들어:

• 계좌 잔액은 음수가 되면 안 된다
• 외래키 제약조건은 항상 유지되어야 한다

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Isolation (격리성)

각 트랜잭션은 서로 간섭하지 않고 독립적으로 실행되어야 한다.
다만, 이 격리 정도는 격리 수준에 따라 다르게 보장된다.

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Durability (지속성)

트랜잭션이 commit된 이후에는 그 결과가 시스템 장애가 발생하더라도 유지되어야 한다.

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3. 왜 격리 수준이 필요한가?

여러 트랜잭션이 동시에 실행되면 다음과 같은 문제가 발생할 수 있다.

• Dirty Read: commit되지 않은 데이터를 읽는 경우
• Non-repeatable Read: 같은 조회를 했는데 결과가 달라지는 경우
• Phantom Read: 없던 데이터가 갑자기 나타나는 경우

이러한 문제를 어느 정도까지 허용할 것인지 결정하는 기준이 격리 수준이다.

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4. 트랜잭션의 격리 수준

격리 수준은 성능과 데이터 정합성 사이의 균형을 조절하는 역할을 한다.

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1) Read Uncommitted

가장 낮은 격리 수준이다.

• commit되지 않은 데이터도 읽을 수 있다
• Dirty Read가 발생할 수 있다

성능은 좋지만 데이터 신뢰성이 낮기 때문에 실제로는 거의 사용되지 않는다.

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2) Read Committed

• commit된 데이터만 읽을 수 있다
• Dirty Read는 방지된다
• 대신 Non-repeatable Read가 발생할 수 있다

같은 쿼리를 두 번 실행했을 때 결과가 달라질 수 있다는 특징이 있다.
PostgreSQL, Oracle의 기본 격리 수준이다.

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3) Repeatable Read

• 같은 트랜잭션 내에서는 동일한 조회 결과를 보장한다
• Non-repeatable Read는 방지된다
• 하지만 Phantom Read가 발생할 수 있다

핵심은 다음과 같다.

이미 조회한 데이터(row)는 변경되지 않도록 보장되지만,
조건에 해당하는 새로운 데이터가 추가되는 것까지는 막지 못한다.

MySQL(InnoDB)의 기본 격리 수준이다.

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4) Serializable

가장 높은 격리 수준이다.

트랜잭션을 순차적으로 실행한 것처럼 동작하게 만들어
모든 동시성 문제를 방지한다.

다만, 락이 많이 발생하고 대기 시간이 길어지기 때문에 성능이 크게 저하된다.
실무에서는 거의 사용되지 않는다.

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5. 문제 유형 정리

문제설명

Dirty Read	commit되지 않은 데이터 읽음
Non-repeatable Read	같은 row의 값이 변경됨
Phantom Read	조건에 맞는 row가 추가됨

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6. 정리

트랜잭션은 데이터의 정합성을 보장하기 위한 실행 단위이며,
격리 수준은 동시에 실행되는 트랜잭션 간의 간섭을 조절하기 위한 기준이다.

실무에서는 성능과 정합성의 균형을 고려하여
대부분 Read Committed 또는 Repeatable Read를 사용한다.