[데이터베이스] 회복과 병행 제어 (트랜잭션)

본 포스팅은 "데이터베이스 개론 [2판]" 도서로 공부한 내용을 요약하기 위한 포스팅입니다.

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1. 트랜잭션의 개념

트랜잭션은 하나의 작업을 수행하는 데 필요한 데이터베이스의 연산들을 모아놓은 것으로, 데이터베이스에서 논리적인 작업의 단위가 된다. 트랜잭션은 데이터베이스에 장애가 발생했을 때 데이터를 복구하는 작업의 단위도 된다.

 

트랜잭션의 개념을 좀 더 명확이 이해하기 위해 인터넷뱅킹을 통한 계좌이체 작업 트랜잭션 예시를 살펴보자.

트랜잭션 예시 : 계좌이체 트랜잭션

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2. 트랜잭션의 특성

  트랜잭션이 성공적으로 처리되어 데이터베이스의 무결성과 일관성이 보장되려면 아래 네 가지 특성을 꼭 만족해야 한다.

1. 원자성 (Atomicity)
2. 일관성 (Consistency)
3. 격리성 (Isolation)
4. 지속성 (Durability)

 

2-1. 원자성 (Atomicity)

  트랜잭션의 원자성은 트랜잭션을 구성하는 연산들이 모두 정상적으로 실행되거나 하나도 실행되지 않아야 한다는

all-or-nothing 방식을 의미한다.

만약 트랜잭션을 수행하다가 장애가 발생하여 작업을 완료하지 못했다면, 지금까지 실행한 연산 처리를 모두 취소하고 데이터베이스를 트랜잭션 작업 전의 상태로 되돌려 트랜잭션의 원자성을 보장해야 한다.

 

2-2. 일관성 (Consistency)

  일관성은 트랜잭션이 성공적으로 수행된 후에도 데이터베이스가 일관된 상태를 유지해야 함을 의미한다.

위의 계좌이체 트랜잭션을 예로 들면 계좌 이체 전과 후의 데이터베이스 내부 계좌 잔액 합계는 1,000원으로 일관성을 만족한다고 볼 수 있다.

 

2-3. 격리성 (Isolation)

  격리성은 현재 수행 중인 트랜잭션이 완료될 때까지 트랜잭션이 생성한 중간 연산 결과에 다른 트랜잭션들이 접근할 수 없음을 의미한다. 일반적으로 데이터베이스 시스템에서는 여러 트랜잭션이 동시에 수행되지만 각 트랜잭션이 독립적으로 수행될 수 있도록 다른 트랜잭션의 중간 연산 결과에 서로 접근하지 못하게 한다.

 

2-4. 지속성 (Durability)

  지속성은 영속성이라고도 하는데 트랜잭션이 성공적으로 완료된 후 데이터베이스에 반영한 수행 결과는 어떠한 경우에도 손실되지 않고 영구적이어야 함을 의미한다. 즉, 시스템에 장애가 발생하더라도 트랜잭션 작업 결과는 없어지지 않고 데이터베이스에 그대로 남아 있어야 한다는 의미이다.

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3. 트랜잭션의 연산

  트랜잭션의 수행과 관련하여 주로 사용되는 연산에는 작업 완료를 의미하는 commit 연산과 작업 취소를 의미하는 rollback 연산이 있다.

• Commit 연산
  : 트랜잭션이 성공적으로 수행되었음을 선언 (작업 완료)
• Rollback 연산
  : 트랜잭션을 수행하는 데 실패했음을 선언 (작업 취소)
  
  

commit 연산 실행 예제

 

rollback 연산 실행 예제

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4. 트랜잭션의 상태

  트랜잭션이 수행되기 시작하면 활동 상태가 되고, 활동 상태의 트랜잭션이 마지막 연산을 처리하고 나면 부분 완료 상태가 되며, 부분 완료 상태의 트랜잭션이 commit 연산을 실행하면 완료 상태가 된다.
  활동 상태나 부분완료 상태에서 여러 원인으로 정상적인 수행이 불가능하게 되면 트랜잭션은 실패 상태가 된다. 실패 상태의 트랜잭션은 rollback 연산의 실행으로 철회 상태가 된다.

 

트랜잭션의 다섯 가지 상태