[데이터베이스] 트랜잭션 - ACID, 연산, State

트랜잭션이란?

• 한꺼번에 수행되어야 할 SQL문들의 집합
• 회복 작업과 병행 제어 처리를 위한 기본 단위로 사용된다.
• 이 글에서도 가볍게 정리하였다.

 

트랜잭션의 특성 (ACID)

• 트랜잭션의 특징을 ACID라고 줄여서 이야기한다.
• Atomicity, Consistency, Isolation, Durability의 줄임말이다.
• 데이터베이스에서 굉장히 중요한 개념이라고 한다.

 

Atomicity(원자성)

• All-or-Nothing. 트랜잭션에 속한 연산들은 모두 수행되거나 하나도 실행되지 않아야 한다.
• 즉, 트랜잭션 안의 연산들은 분리될 수 없다. ( 부분적으로 실행될 수 없다. )
• 트랜잭션 수행 도중 장애가 발생할 경우, 실행된 모든 연산을 취소하고 DB를 작업 전 상태로 돌려놔야 한다.

 

Consistency(일관성)

• 트랜잭션이 성공적으로 수행된 이후에, DB가 일관된 상태를 유지해야 한다.
• 즉, 트랜잭션 작업이 끝난 뒤 DB 내부에서는 변경된 데이터의 값을 유지해야 한다.

 

Isolation(격리성)

• 수행 중인 트랜잭션이 끝날 때까지 다른 트랜잭션들이 중간 연산 결과에 접근할 수 없다. 각 트랜잭션이 격리되어 있기 때문이다.
• 여러 트랜잭션이 동시에 수행되더라도 순서대로 하나씩 수행된 결과와 동일한 결과를 제공해야 한다.

Isolation 예시

• 위 예시처럼 `계좌입금 트랜잭션`에서 잔액의 중간 결과에 접근하여 연산을 동시에 수행하게 되면, 잔액 = 잔액 + 1000 연산에서 의도치 않게 잔액을 1000원으로 덮어버리는 결과가 발생한다.
• 하지만 의도한 것은 5,000+1,000으로 6,000원의 결과를 만들어내는 것이었다. 위는 격리성이 위반된 예시다.

 

Durability(지속성)

• 트랜잭션이 완료된 이후 DB에 반영된 수행 결과가 영구적이어야 함을 의미한다.

 

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트랜잭션의 주요 연산

• 대표적으로 Commit 연산과 Rollback 연산이 있다.
• Commit 연산은 작업이 완료되었음을 선언하는 연산, Rollback은 작업이 실패하여 취소해야함을 알리는 연산이다.
• Commit 연산이 실행되면 트랜잭션의 수행 결과가 DB에 반영된다. 그리고 DB는 일관된 상태를 지속적으로 유지하게 되는데, 따라서 Durability를 보장하는 연산이다.
• Rollback 연산이 실행되면 지금까지 실행한 트랜잭션 연산의 결과를 모두 취소하고, 이전의 상태로 DB를 되돌린다.

 

트랜잭션의 State

transaction state diagram

• 트랜잭션의 상태를 State Diagram 형태로 나타내면 위와 같다.
• 활동(active) 상태는 트랜잭션이 실행 중인 상태고, 부분 완료 상태는 트랜잭션의 마지막 연산이 실행을 끝낸 직후의 상태다. 이 상태에서 commit 연산이 진행되면 변경 사항이 DB에 반영되며 종료된다.
• 장애가 발생하여 트랜잭션의 실행이 중단되면 실패 상태로 간다. 실패 상태에서는 rollback 연산을 실행하여 철회(aborted) 상태로 가고, 상황에 따라 트랜잭션이 수행되기 전의 DB 상태로 되돌아가며(undo) 트랜잭션이 종료된다.
• 상황에 따라서 다시 수행되기도 한다.(redo)