02. Transaction

Transaction 이란?

---

Transaction 이란 논리적으로 하나의 단위로 묶인 여러 개의 SQL 쿼리 모음이다. 데이터의 정합성을 보장하기 위해 고안된 방법으로, 다른 Transaction 과 독립적이고 일관되고 신뢰할 수 있는 방식으로 처리되어야 한다. 예를 들어 송금 Transaction 같은 경우, SELECT, UPDATE, UPDATE 문이 하나의 논리적인 단위로 실행되어야 하기 때문에 이 3개의 SQL 쿼리를 하나의 Transaction 으로 묶어 처리한다.

Transaction 의 목적

• 오류로부터 복구를 허용하고 데이터베이스를 일관성 있게 유지하는 안정적인 작업 단위를 제공
• 동시에 접근하는 여러 프로그램 간에 격리를 제공

Transaction Lifespan

• Transaction BEGIN
• Transaction COMMIT
• Transaction ROLLBACK

ACID

---

ACID 는 Transaction 의 목적을 달성하기 위해 Transaction 이 가져야 하는 4가지 속성이다.

• Atomicity
• Consistency
• Isolation
• Durability

Atomicity, 원자성

• 트랜잭션에 포함된 모든 쿼리가 모두 성공하거나 실패해야 한다.
• 트랜잭션에 포함된 쿼리 중 하나라도 실패하거나 DB 가 트랜잭션 도중 종료돼도 모두 Rollback 돼야한다.

Consistency, 일관성

• 트랜잭션을 실행한 전후에는 데이터의 일관성이 손상되지 않아야 한다.
• 읽기 일관성 역시 보장되어야 하는데, 클러스터로 이루어진 DB 시스템의 경우 Update 직후 Read 가 일관성을 보장하지 않을 수도 있다.

Isolation, 격리성

• 동시에 실행하는 여러 개의 트랜잭션이 서로 영향을 주지 않아야 한다.
• 동시에 트랜잭션이 실행될 때 여러 Read Phenomena 가 발생할 수 있다.
  • Dirty Reads
  • Lost Updates
  • Non-repeatable Reads
  • Phantom Reads
• 다양한 Isolation Level 로 이런 Read Phenomena 들을 해결할 수 있다.
  • Read Uncommitted
  • Read Committed
  • Repeatable Read
  • Snapshot
  • Serializable
• DBMS 마다 이를 다르게 구현한다.
  • 비관적 락: Row locks, Table locks, Page locks 등을 활용한다.
  • 낙관적 락: Lock 을 사용하지 않고 변경사항을 추적한다.
  • RR 은 대부분 Row lock 을 활용하여 구현하는데, Postgres 의 경우 RR 를 Snapshot 으로 구현해서 Phantom Read 가 발생하지 않는다.
  • MySQL Transaction Isolation Level 에서 MySQL 은 어떻게 구현했는지 알아보자.

Durability, 영속성

• 커밋이 완료된 트랜잭션은 손상되지 않는 성질을 말한다.
• Durability 를 보장하기 위한 여러 기술이 존재한다.
  • WAL, Write Ahead Log
    • 모든 데이터를 Disk 에 영속시키는 것은 비싸기 때문에 WAL 로 압축된 변경사항만 저장한다.
  • Asynchronous Snapshot
  • AOF, Append Only File
  • OS Cache

References

---

• Udemy - Fundamentals of Database Engineering