트랜잭션

• 데이터베이스 내에서 수행되는 작업의 최소 단위로, 데이터베이스의 무결성을 유지하며 DB의 상태를 변화시키는 기능을 수행
• transaction은 하나 이상의 query를 포함해야 하고, ACID라고 칭해지는 원자성, 일관성, 고립성, 지속성의 4가지 규칙을 만족해야합니다.

ACID

원자성(atomicity)

• transaction에 포함된 작업은 전부 수행되거나 아니면 전부 수행되지 말아야 합니다.(all or nothing)
• 커밋(commit)
  • 여러 쿼리가 성공적으로 처리 되었다고 확정하는 명령어
  • 트랜잭션 단위로 수행되며 변경된 내용이 영구적으로 저장되는 것을 뜻한다.
• 롤백(Rollback)
  • 트랜잭션으로 처리한 하나의 묶음 과정을 일어나기 전으로 돌리는일(취소)
• 트랜잭션 전파

  • 트랜잭션을 수행할 때 커넥션 단위로 수행 → 커넥션 객체를 넘겨야한다.

    이 수고를 덜기위해, 여러 트랜잭션 관련 메서드 호출을 하나의 트랜잭션에 묶이도록 하는것을 트랜잭션 전파라 한다.

일관성(consistency)

• transaction이 실행을 성공적으로 완료하면 언제나 일관성 있는 데이터베이스 상태로 유지하는 것을 의미한다. 송금 전후 모두 잔액의 data type은 integer이여야 한다는 것이 일관성의 한 예가 될 수 있습니다.

격리성(isolation)

• 여러 Transaction은 동시에 수행됩니다. 이때 각 transaction은 다른 transaction의 연산 작업이 끼어들지 못하도록 보장하여 독립적으로 작업을 수행합니다. 따라서 동시에 수행되는 transaction이 동일한 data를 가지고 충돌하지 않도록 제어해줘야 합니다. 이를 동시성제어(concurrency control) 라고합니다.
• 격리 수준
  • SERIALIZABLE
    • 트랜잭션을 순차적으로 진행
    • 여러 트랜잭션이 같은 행에 접근 불가 (매우엄격)
    • 교착 상태 발생 , 성능 저하 우려
  • REPEATABLE READ
    • 하나의 트랜잭션이 수정한 행을 다른 트랜잭션이 수정할 수 없도록 막아준다.
    • 새로운 행을 추가하는 것은 막지 않는다.
    • 팬텀리드 발생
      • 한 트랜잭션 내에서 동일한 쿼리를 보냈을때 해당 조회 결과가 다른 경우
  • READ COMMITTED
    • 가장 많이 사용되는 격리수준
    • 다른 트랜잭션이 커밋하지 않은 정보는 읽을 수없다.
    • 어떤 트랜잭션이 접근한 행을 다른 트랜잭션이 수정가능
    • 반복 가능하지 않은 조회 발생
      • 한 트랜잭션 내의 같은 행에 두번 이상 조회가 발생했는데, 그 값이 다른 경우
  • READ UNCOMMITED
    • 가장 낮은 격리 수준
    • 하나의 트랜잭션이 커밋되기 전에 다른 트랜잭션에 노출된다.
    • 더티 리드 지효ㅔㄹ
      • 한 트랜잭션이 실행 중일 때 다른 트랜잭션에 의해 수정되었지만 아직 커밋되지 않은 행의 데이터를 읽을 수 있을때 발생

동시성 제어

• transaction이 동시에 수행될 때 일관성을 해치지 않도록 transaction의 데이터 접근을 제어하는 DBMS의 기능
• 동시성제어를 통해 갱신손실을 미리 막을 수 있다.
• 갱신손실 : 여러 개의 transaction이 한 개의 데이터를 동시에 갱신(update)할 때 어느 한 transaction의 갱신이 무효화 되는것
• 데이터를 수정중에 있는 transaction은 해당 데이터를 Lock으로 잠금장치를 하여 다른 Transaction이 접근하지 못하게 하는 방법이 있습니다. Lock이 걸린 데이터는 데이터를 수정중에 있는 transaction은 해당 데이터를 Lock으로 잠금장치를 하여 다른 Transaction이 접근하지 못하게 하는 방법이 있습니다. Lock이 걸린 데이터는 Unlock이 될 때까지 다른 Transaction들은 접근하지 못하고 기다려야 합니다.이 될 때까지 다른 Transaction들은 접근하지 못하고 기다려야 합니다.

DB 락(Lock)

• 트랜잭션 처리의 순차성을 보장하기 위한 방법
  • 공유락(LS, Shared Lock) 트랜잭션이 읽기를 할 때 사용하는 락이며, 데이터를 읽기만하기 때문에 같은 공유락 끼리는 동시에 접근이 가능합니다.
  • 베타락(LX, Exclusive Lock) 데이터를 변경할 때 사용하는 락입니다. 트랜잭션이 완료될 때까지 유지되며, 베타락이 끝나기 전까지 어떠한 접근도 허용하지 않습니다.

DeadLock(교착상태)

• 여러 transaction들이 각각 자신의 데이터에 대하여 lock을 획득한 상태에서 상대방 데이터에 대하여 접근하고자 대기를 할 때 교차 대기를 하게 되면서 서로 영원히 기다리는 상태를 말합니다.

1. 예방기법: 각 transaction이 실행되기 전에 필요한 데이터를 모두 Locking 해주는 것입니다.
2. 회피기법: 자원을 할당할 때 timestamp를 사용하여 deadlock가 일어나지 않도록 회피하는 방법입니다.
3. 탐지/회복 기법: Transaction이 실행되기 전에는 아무런 검사를 하지 않고, deadlock이 발생하면 이를 감지하고 회복시키는 방법입니다.

지속성(durability)

• 성적으로 수행된 트랜잭션은 영원히 반영되어야 한다.
• 이를 위해 체크섬, 저널링, 롤백 등의 기능을 제공
  • 체크섬
    • 중복검사의 한 형태
    • 오류 정정을 통해 송신된 자료의 무결성을 보호
  • 저널링
    • 트랜잭션 등 변경사항에 대한 로그를 남기는것

무결성

• 데이터의 정확성, 일관성, 유효성을 유지하는것
• 종류
  • 개체 무결성
    • 기본키로 선택된 필드는 빈값을 허용하지 않음
  • 참조 무결성
    • 서로 참조관계에 있는 두 테이블의 데이터는 항상 일관된 값을 유지 해야한다.
  • 고유 무결성
    • 특정 속성에 대한 고유한 값을 가지도록 조건이 주어진 경우 그 속성 값은 모두 고유한 값을 가진다.
  • NULL 무결성
    • 특정 속성값에 NULL이 올 수 없다는 조건이 주어진 겨우 그 속성값은 NULL이 될수 없다.