Database - 트랜잭션 격리 수준(Transaction Isolation Level)

트랜잭션 격리 수준(Transaction Isolation Level)

Isolation Level

• 트랜잭션에서 일관성 없는 데이터를 허용하도록 하는 수준이다.

Isolation level의 필요성

• 데이터베이스는 ACID 특징과 같이 트랜잭션이 독립적인 수행을 하도록 한다.
• 따라서 Locking을 통해, 트랜잭션이 DB를 다루는 동안 다른 트랜잭션이 관여하지 못하도록 막는 것이 필요하다.
• 하지만 무조건 Locking으로 동시에 수행되는 수많은 트랜잭션들을 순서대로 처리하는 방식으로 구현하게 되면 데이터베이스의 성능은 떨어지게 될 것이다.
• 그렇다고 해서, 성능을 높이기 위해 Locking의 범위를 줄인다면, 잘못된 값이 처리될 문제가 발생하게 된다.

Isolation level의 종류

1. Read Uncommitted(레벨 0)
   • SELECT 문장이 수행되는 동안 해당 데이터에 Shared Lock이 걸리지 않는 계층이다.
   • 트랜잭션에 처리중이거나, 아직 Commit되지 않은 데이터를 다른 트랜잭션이 읽는 것을 허용한다.
   • 데이터베이스의 일관성을 유지하는 것이 불가능하다.
2. Read Committed(레벨 1)
   • SELECT 문장이 수행되는 동안 해당 데이터에 Shared Lock이 걸리는 계층이다.
   • 트랜잭션이 수행되는 동안 다른 트랜잭션이 접근할 수 없어 대기하게 된다.
   • Commit이 이루어진 트랜잭션만 조회 가능하다.
   • 대부분의 SQL 서버가 Default로 사용하는 Isolation Level이다.
3. Repeatable Read(레벨 2)
   • 트랜잭션이 완료될 때까지 SELECT 문장이 사용하는 모든 데이터에 Shared Lock이 걸리는 계층이다.
   • 트랜잭션이 범위 내에서 조회한 데이터 내용이 항상 동일함을 보장한다.
   • 다른 사용자는 트랜잭션 영역에 해당되는 데이터에 대한 수정 불가능하다.
   • MySQL에서 Default로 사용하는 Isolation Level이다.
4. Serializable(레벨 3)
   • 트랜잭션이 완료될 때까지 SELECT 문장이 사용하는 모든 데이터에 Shared Lock이 걸리는 계층이다.
   • 완벽한 읽기 일관성 모드를 제공한다.
   • 다른 사용자는 트랜잭션 영역에 해당되는 데이터에 대한 수정 및 입력 불가능하다.

선택 시 고려사항

• Isolation Level에 대한 조정은, 동시성과 데이터 무결성에 연관되어 있다.
• 동시성을 증가시키면 데이터 무결성에 문제가 발생하고, 데이터 무결성을 유지하면 동시성이 떨어지게 된다.
• 레벨을 높게 조정할 수록 발생하는 비용이 증가한다.

낮은 단계 Isolation Level을 활용할 때 발생하는 현상들

• Dirty Read
  • 커밋되지 않은 수정중인 데이터를 다른 트랜잭션에서 읽을 수 있도록 허용할 때 발생하는 현상이다.
  • 어떤 트랜잭션에서 아직 실행이 끝나지 않은 다른 트랜잭션에 의한 변경사항을 보게 되는 경우에 발생한다.
    • 발생 Level: Read Uncommitted
• Non-Repeatable Read
  • 한 트랜잭션에서 같은 쿼리를 두 번 수행할 때 그 사이에 다른 트랜잭션 값을 수정 또는 삭제하면서 두 쿼리의 결과가 상이하게 나타나는 일관성이 깨진 현상이다.
    • 발생 Level: Read Committed, Read Uncommitted
• Phantom Read
  • 한 트랜잭션 안에서 일정 범위의 레코드를 두 번 이상 읽었을 때, 첫번째 쿼리에서 없던 레코드가 두번째 쿼리에서 나타나는 현상이다.
  • 트랜잭션 도중 새로운 레코드 삽입을 허용하기 때문에 나타나는 현상이다.
    • 발생 Level: Repeatable Read, Read Committed, Read Uncommitted