트랜잭션(Transaction)

데이터베이스의 상태를 변환시키는 하나의 논리적 기능을 수행하기 위한 작업의 단위, 일련의 연산들을 의미한다.

1. ACID

원자성(Atomicity): 트랜잭션의 연산은 데이터베이스에 모두 반영되도록 완료(Commit)되든지 아니면 전혀 반영되지 않도록 복구(Rollback)되어야 한다.
일관성(Consistency): 트랜잭션이 완료된 다음의 상태에서도 트랜잭션이 일어나기 전의 상황과 동일하게 데이터의 일관성을 보장해야 한다.
고립성(Isolation): 한 트랜잭션이 작업을 하는 동안 완료되기 전에는 작업 중인 데이터를 다른 트랜잭션들이 접근하지 못하도록 해야 한다.
지속성(Durability): 트랜잭션의 실행이 성공적으로 실행 완료된 후에는 시스템에 오류가 발생하더라도 변경된 내용은 계속 보존되어야 한다.

2. 트랜잭션 고립화 레벨(Isolation Level)

트랜잭션에서 일관성 없는 데이터를 허용하도록 하는 수준을 말한다.

1) 필요성

데이터베이스는 ACID 특징과 같이 트랜잭션이 독립적인 수행을 하도록 한다. 이때 Locking을 통해 트랜잭션이 DB를 다루는 동안 다른 트랜잭션이 관여하지 못하도록 막는 것이 필요하다. 하지만 무조건적인 Locking으로 동시에 수행되는 많은 트랜잭션들을 순서대로 처리한다면 데이터베이스의 성능은 떨어지게 될 것이다. 그렇지만, 성능을 높이기 위해 Locking의 범위를 줄인다면, 잘못된 값이 처리될 문제가 발생하게 된다. 그래서 최대한 효율적인 Locking 방법이 필요하다. 이와 관련된 방법이 고립화 레벨이다.

2) 낮은 단계의 고립화 레벨을 사용할 때 발생하는 현상

동시성을 증가시키면 데이터 무결성에 문제가 발생하고 데이터 무결성을 유지하면 동시성이 떨어지게 된다.

오손 데이터 읽기(Dirty Read): 커밋되지 않은 수정 중인 데이터를 다른 트랜잭션에서 읽을 수 있다.
반복할 수 없는 읽기(Non-Repeatable Read): 한 트랜잭션에서 같은 쿼리를 두 번 수행할 때 그 사이에 다른 트랜잭션 값을 수정 또는 삭제하면서 두 쿼리의 결과가 상이하게 나타나 일관성이 깨질 수 있다.
유령 읽기(Phantom Read): 한 트랜잭션 안에서 일정 범위의 레코드를 두 번 이상 읽었을 때, 첫 번째 쿼리에서 없던 레코드가 두 번째 쿼리에서 나타나는 현상으로 트랜잭션 도중 새로운 레코드 삽입을 허용할 때 나타난다.

3) 종류

Read Uncommitted(레벨 0)

SELECT 문장이 수행되는 동안 해당 데이터에 Shared Lock이 걸리지 않는 레벨이다.
트랜잭션에 처리 중이거나, 아직 Commit 되지 않은 데이터를 다른 트랜잭션이 읽는 것을 허용한다.
데이터베이스의 일관성을 유지하는 것이 불가능하다.
Ex) 사용자 1이 A라는 데이터를 B라는 데이터로 변경하는 동안 사용자 2는 아직 완료되지 않은(Uncommitted or Dirty) 트랜잭션이지만 데이터 B를 읽을 수 있다

Read Committed(레벨 1)

SELECT 문장이 수행되는 동안 해당 데이터에 Shared Lock이 걸리는 레벨이다.
트랜잭션이 수행되는 동안 다른 트랜잭션이 접근할 수 없어 대기하게 된다.
Commit이 이루어진 트랜잭션만 조회 가능하다.
SQL 서버가 Default로 사용한다.
Ex) 사용자 1이 A라는 데이터를 B라는 데이터로 변경하는 동안 사용자 2는 해당 데이터에 접근이 불가능하다.

Repeatable Read(레벨 2)

트랜잭션이 완료될 때까지 SELECT 문장이 사용하는 모든 데이터에 Shared Lock이 걸리는 레벨이다.
트랜잭션이 범위 내에서 조회한 데이터 내용이 항상 동일함을 보장한다.
다른 사용자는 트랜잭션 영역에 해당되는 데이터에 대한 수정이 불가능하다.

Serializable(레벨 3)

트랜잭션이 완료될 때까지 SELECT 문장이 사용하는 모든 데이터에 Shared Lock이 걸리는 레벨이다.
완벽한 읽기 일관성 모드를 제공한다.
다른 사용자는 트랜잭션 영역에 해당되는 데이터에 대한 수정 및 입력이 불가능하다.

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