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DB transaction Isolation에 대해서 알아보자

· 7 min read
Dongle

예전에 한 번 읽었던 RealMysql를 다시금 읽으면서 정리하는 Transaction Isolation!

Transaction Isolation Level

ACID

ACID는 데이터베이스 내에서 일어나는 하나의 트랜잭션(transaction)의 안전성을 보장하기 위해 필요하다.

  • Atomicity: transaction의 작업이 부분적으로 성공하는 일이 없도록 보장하는 성질이다. 송금하는 사람의 계좌에서 돈은 빠져나갔는데 받는 사람의 계좌에 돈이 들어오지 않는 일은 없어야 한다.
  • Consistency: transaction이 끝날 때 DB의 여러 제약 조건에 맞는 상태를 보장하는 성질이다. 송금하는 사람의 계좌 잔고가 0보다 작아지면 안 된다.
  • Isolation: transaction이 진행되는 중간 상태의 데이터를 다른 transaction이 볼 수 없도록 보장하는 성질이다. 송금하는 사람의 계좌에서 돈은 빠져나갔는데 받는 사람의 계좌에 돈이 아직 들어가지 않은 DB 상황을 다른 transaction이 읽으면 안 된다.
  • Durability: transaction이 성공했을 경우 해당 결과가 영구적으로 적용됨을 보장하는 성질이다. 한 번 송금이 성공하면 은행 시스템에 장애가 발생하더라도 송금이 성공한 상태로 복구할 수 있어야 한다.
동시성

ACID를 높이면 높일 수록 동시성이 떨어진다,

Read Uncommitted (Dirty Read)

  • 일반적으로 거의 사용하지 않는다.
  • 변경 내용이 commit이나 Rollback 여부에 상관 없이 다른 트랜잭션에게 보여준다.
  • 어떤 트랙잭션에서 처리한 작업이 완료되지 않았는데도 다른 트랜잭션에서 볼 수 있게 된다.
  • Dirty read를 유발한다.

Read Committed

  • Oracle Dbms에서 기본적으로 사용되고 있는 격리 수준(Shared Lock을 사용한다)
    • Shared Lock
      • 일반적인 SELECT 쿼리는 lock을 사용하지 않고 DB를 읽어 들인다. 하지만 SELECT ... FOR SHARE 등 일부 SELECT 쿼리는 read 작업을 수행할 때 DB가 각 row에 Shared lock을 건다.
  • Commit이 완료된 데이터만 다른 트랜잭션에서 조회 할 수 있다.
  • 어떤 트랜잭션에서 처리한 작업이 Commit이 안되어 있다면 다른 트랜잭션은 undo 영역에 있는 기존 값을 참조해서 보여준다.
  • Non-repetable read라는 부정합 문제 발생 할 수 있다.
note

Repeatable read: 하나의 트랜잭션 내에서 동일 select 쿼리를 실행했을 때는 항상 같은 결과가 나와야한다는 정합성 정의

동일 Transaction1 내에서 Select문의 결과값을 받고 작업 도중 만약 다른 Transaciton2에서 insert 또는 update를 했다고 가정 했을 때 Transaction1에서 같은 select에 다른 결과값이 보일 수 있는 문제이다.

글로 설명하면 조금 햇갈리는데 그림으로 보면 쉽다..

[https://akasai.space/db/about_isolation/](https://akasai.space/db/about_isolation/)
https://akasai.space/db/about_isolation/

Repeatable Read

  • Mysql InnoDB에서 기본적으로 사용되는 격리 수준(Shared Lock을 사용한다)
  • Non-repetable read라는 부정합 문제가 발생하지 않는다.
  • Undo 공간에 백업해두고 실제 레코드 값을 변경한다.
  • 언두 영역에 백업된 레코드의 여러 버전 가운데 몇 번째 이전 버전까지 찾아 들어가야 하는지에 있다. Undo 영역에서 특정 트랜잭션 번호의 구간 내에서 백업된 데이터를 보여준다. 하지만 트랜잭션을 종료하지 않으면 무한정으로 언두 영역이 커질 수 있어서 성능 하락이 될 수 있음.

[https://www.cyber.pe.kr/2016/11/mysql-innodb-type.html](https://www.cyber.pe.kr/2016/11/mysql-innodb-type.html)
https://www.cyber.pe.kr/2016/11/mysql-innodb-type.html

  1. 시스템 테이블 영역
    • DB의 시스템이 생성한 영역이다. 사용자가 생성한 데이터베이스와 테이블, 테이블에 대한 메타 정보 등을 정리하여 관리한다.
  2. 트랜잭션 영역
    • DB가 쿼리를 처리하는 과정에서 시스템 상의 오류가 발생할 경우 원상태로 복구하기 위해 쿼리 처리 이전의 데이터를 보관하는 영역이다.
  3. 데이터 영역
    • 실제 데이터가 저장되는 영역으로, DB 사용자가 저장한 모든 데이터는 이 영역에 저장된다. 이 영역에서는 DB의 성능을 유지하기 위해 데이터 삭제 시, 완전 삭제 대신 데이터가 삭제된 것으로 표시만 하고 삭제 영역에 데이터를 그대로 유지한다. 이 같은 특징 때문에 삭제된 데이터의 복구가 가능하다.

Serializable

  • 동시성이 중요한 DB에서는 거의 사용하지 않는다.
  • 읽기 작업도 공유 잠금을 획득 해야 하며 동시에 다른 트랜잭션은 그러한 레코드를 변경하지 못한다.
  • 한 트랜잭션에서 읽고 쓰는 레코드를 다른 트랜잭션에서는 접근 불가하다

참고

https://suhwan.dev/2019/06/09/transaction-isolation-level-and-lock/ - gap lock, record lock 등 격리 레벨별 설명이 자세하다.
https://www.cyber.pe.kr/2016/11/mysql-innodb-type.html
RealMysql