CS) 트랜잭션과 무결성

1. 트랜잭션

 트랜잭션이란 하나의 논리적 기능을 수행하기 위한 작업의 단위를ㄹ 말하며 데이터베이스에 접근하는 방법은 쿼리입니다.

 

원자성 ( atomicity )

 원자성이란 트렌젝션과 관련된 일이 모두 수행되었거나 되지 않았거나를 보장하는 특징입니다. 한 마디로 "all or nothing"입니다.

 

커밋과 롤백

 여러 쿼리가 성공적으로 처리되었다고 확정하는 명령어입니다. 트랜잭션 단위로 수행되며 변경된 내용이 모두 영구적으로 저장되는 것입니다. 에러나 여러 이슈 때문에 트렌젝션 전으로 돌려야 할 때, 롤백방법을 사용합니다.  롤백이란 한 트랜젝션으로 처리한 하나의 묶음 과정을 일어나기 전으로 돌리는 일을 말합니다. 커밋과 롤백 덕에 데이터의 무결성이 보장됩니다.

 

트랜잭션 전파

 트랜잭션을 수행할 때 커넥션 단위로 수행하기 때문에 커넥션 객체를 넘겨서 수행해야 합니다. 여러 트랜잭션 관련 메서드의 호출을 하나의 트랜잭션에 묶이도록 하는 것을 트랜젝션 전파입니다. 스프링 프레임워크에서는 @Transactional 애너테이션을 통해 여러 쿼리 관련 코드들을 하나의 트랜젝션으로 처리합니다.

 

일관성 ( consistency )

 '허용된 방식'으로만 데이터를 변경해야 하는 것을 의미합니다. 데이터베이스에 기록된 모든 데이터는 여러가지 조건, 규칙에 따라 유효함을 가져야합니다.

 

격리성 ( isolation )

 격리성이란 트랜젝션 수행 시 서로 끼어들지 못하는 것을 말합니다. 트랜젝션은 서로 격리되어 미차 순차적으로 실행되는 것처럼 작동되어야 하고, 데이터베이스는 여러 사용자가 같은 데이터에 접근 할 수 있어야합니다. 

 

격리 수준

• SERIALIZABLE : 트렌잭션을 순차적으로 진행시키는 것
• REPEATABLE_READ : 하나의 트랜젝션이 수정한 행을 다른 트랜젝션이 수정할 수 없도록 막아주지만 새로운 행을 추가하는 것은 막지 않습니다.
• READ_COMMITTED : 가장 많이 사용되는 격리 수준입니다. 다른 트랜잭션이 커밋하지 않은 정보는 읽을 수 없습니다. 하지만 어떤 트랜젝션이 접근한 행을 다른 트랜잭션이 수정할 수 있습니다.
• READ_UNCOMMITED : 가장 낮은 격리 수준입니다. 하나의 트랜잭션이 커밋되기 이전에 다른 트랜잭션에 노출되는 문제가 있지만 가장 빠릅니다.

 

격리 수준에 따라 발생하는 현상

• 팬텀 리드 : 한 트랜잭션 내에서 동일한 쿼리를 보냈을 떄 해당 조회 결과가 다른 경우입니다.
• 반복 가능하지 않은 조회 : 한 트랜잭션 내의 같은 행에 두 번 이상 조회가 발생했는데, 그 값이 다른 경우입니다.
• 더티 리드 : 반복 가능하지 않은 조회와 유사하며 한 트랜잭션이 실행 중일 때 다른 트랜잭션에 의해 수정되었지만 아직 '커밋되지 않은' 행의 데이터를 읽을 수 있을 때 발생합니다.

 

지속성

 성공적으로 수행된 트랜잭션은 영원히 반영되어야 하는 것을 의미합니다. 이는 데이터베이스에 장애가 발생했을 때, 원래상태로 복구하는 회복 기능이 있어야 합니다. 데이터베이스는 이를 위해 체크섬, 저널링, 롤백 등의 기능을 제공합니다.

• 체크섬 : 중복 검사의 한 형태입니다. 오류 청정을 통해 송신된 자료의 무결성을 보호하는 방법입니다.
• 저널링 : 파일 시스템 또는 데이터베이스 시스템에 변경 사항을 반영( commit )하기 전에 로깅하는 것입니다.

 

2. 무결성

 무결성이란 데이터의 정확성, 일관성, 유효성을 유지하는 것입니다. 무결성이 유지되어야 데이터베이스에 저장된 데이터 값과 값에해당하는 실제값에 대한 신뢰가 생깁니다.

• 개체 무결성 : 기본키로 선택된 필드는 빈 값을 허용하지 않습니다.
• 참조 무결성 : 서로 참조 관계에 있는 두 테이블의 데이터는 항상 일관된 값을 유지 해야합니다.
• 고유 무결성 : 특정 속성에 대해 고유한 값을 가지도록 조건이 주어진 경우 그 속성 값은 모두 고유한 값을 가집니다.
• NULL 무결성 : 특정 속성 값에 NULL이 올 수 없다는 조건이 주어진 경우 그 속성 값은 NULL이 될 수 없다는 제약 조건입니다.