트랜잭션 격리 수준

트랜잭션 격리 수준

여러 트랜잭션이 동시에 처리될 때, 특정 트랜잭션이 다른 트랜잭션에서 변경하거나
조회하는 데이터를 볼 수 있게 허용할지 여부를 결정하는 것

필요성

DB는 ACID 특징과 같이 트랜잭션이 독립적인 수행을 하도록 하는데,

이 때, 다른 트랜잭션이 관여하지 못하도록 막아야 한다.

 

하지만, 무조건 Locking을 통해 수많은 트랜잭션을 순서대로 처리하게 되면 데이터 베이스의 성능이 저하

그렇다고 성능을 높이기 위해 Locking의 범위를 줄이면, 잘못된 값이 처리 될 가능성이 높아진다.

따라서, 최대한 효율적이 Locking 방법이 필요

 

 

격리 수준 4가지

• SERIALIZABLE (직렬화 가능)
• REPEATABLE READ (반복 가능한 읽기)
• READ COMMITTED (커밋된 읽기)
• READ UNCOMITTED (커밋되지 않은 읽기)

아래로 갈 수록 격리 수준이 낮아지며, 동시 처리의 성능이 높아지지만 데이터 부정합 문제가 발생할 확률이 높아진다

데이터의 정합성과 성능은 반비례

 

SERIALIZABLE (레벨 3)

• 데이터를 접근할 때 다른 트랜잭션이 접근 할 수 없도록 Lock

- SELECT 작업에서도 Shared Lock을 걸어 읽기만 가능하도록 한다.

- 가장 안전하지만 가장 성능이 떨어짐

 

REPEATABLE READ (레벨 2)

• 한 트랜잭션 내에서 특정 행을 조회시 항상 같은 데이터를 응답 하는 것을 보장

- MySQL과 MariaDB가 기본적으로 사용

- 일반적인 RDBMS는 변경전의 레코드를 UNDO 공간에 백업해둔다.

- 그러면 변경 전/후의 데이터가 모두 존재하는데, 동일한 레코드에 대해 여러 버전의 데이터가 존재한다고

  하여 이를 MVCC (Multi-Version Concurrency Control, 다중 버전 동시성 제어) 라고 부른다.

 

- 한 트랜잭션을 조회하는 도중 데이터가 수정된 경우

UNDO로그를 통해 같은 결과를 얻게 된다.

즉, REPEATABLE READ는 어떤 트랜잭션이 읽은 데이터를 다른 트랜잭션이 수정하더라도 동일한 결과를 반환할 것을 보장해준다.

 

발생할 수 있는 문제

팬텀 리드 (Phantom Read)

Non-Repeatable Read의 한 종류로 조회해온 결과의 행이 새로 생기거나 없어지는 현상이다.

💡 예시
같은 테이블에 접근하는 여러개의 트랜잭션을 처리하고 있습니다.
그중 한 트랜잭션이 SELETE ~~ FOR UPDATE 을 사용하여 쓰기 잠금을 걸고 싶다고 가정합니다.
쿼리문에 따라, SELECT하려는 레코드에 쓰기 잠금을 걸어야 하는데, Undo 레코드에는 잠금을 걸 수 없습니다.
따라서 위와 같은 쿼리는 Undo 영역의 변경 전 데이터를 가져오는 것이 아니라 현재 레코드의 값을 가져오게 됩니다.
이렇게 레코드가 보였다 안보였다 한다고 해서 PHANTOM 이라고 합니다.

 

READ COMMITTED (레벨 1)

• 커밋이 완료된 데이터만 조회 가능

- 대부분의 RDB가 Default로 사용

 

발생할 수 있는 문제

- 팬텀 리드 (Phantom Read)

- Non-Repeatable Read

하나의 트랜잭션 내에서 동일한 SELECT 쿼리를 실행했을 때 항상 같은 결과를 보장해야 한다는

Repeatable Read 정합성에 어긋나는 것

반복 읽기를 수행 할 경우에 다른 트랜잭션의 커밋 여부에 따라 조회 결과가 달라질 수 있다.

이런 데이터 부정합 문제를 Non-Repeatable Read(반복 읽기 불가능)

💡
일반적인 경우에는 크게 문제가 되지 않지만, 하나의 트랜잭션에서 동일한 데이터를 여러 번 읽고 변경하는 작업이 금전적인 처리와 연결되면 문제가 생길 수 있다. 예를 들어 어떤 트랜잭션에서는 오늘 입금된 총 합을 계산하고 있는데, 다른 트랜잭션에서 계속해서 입금 내역을 커밋하는 상황이라고 하자. 그러면 READ COMMITTED에서는 같은 트랜잭션일지라도 조회할 때마다 입금된 내역이 달라지므로 문제가 생길 수 있는 것

 

READ UNCOMMITTED (레벨 0)

• 커밋하지 않은 데이터도 접근 가능

 

발생할 수 있는 문제

- 팬텀 리드 (Phantom Read)

- Non-Repeatable Read(반복 읽기 불가능)

- Dirty Read

어떤 트랜잭션의 작업이 완료되지 않았는데도, 다른 트랜잭션에서 볼 수 있는 부정합 문제

 

여기서 Rollback대신 Commit이라면 상관없지만, Rollback이라 문제가 생긴다.
id = 51인 데이터를 계속 처리하고 있을 텐데, 다시 데이터 조회시 결과가 존재하지 않는 상황이 생긴다.
이러한 상황은 상당한 버그를 초래할 가능성이 높다.

 

참고

• https://mangkyu.tistory.com/299

[MySQL] 트랜잭션의 격리 수준(Isolation Level)에 대해 쉽고 완벽하게 이해하기

• https://velog.io/@yujiniii/%EB%8D%B0%EC%9D%B4%ED%84%B0%EB%B2%A0%EC%9D%B4%EC%8A%A4-%ED%8A%B8%EB%9E%9C%EC%9E%AD%EC%85%98-%EA%B2%A9%EB%A6%AC-%EC%88%98%EC%A4%80