데이터베이스 트랜잭션 격리 수준과 그에 따른 이상 현상 (요약편)

 

트랜젝션 격리 수준이란 데이터베이스에서 동시에 실행되는 여러 트랜젝션 간의 독립성을 보장하는 정도입니다.

즉, 여러 트랜젝션이 동시에 수행될 때, 특정 트랜젝션이 다른 트랜젝션에서 변경 또는 조회하는 데이터를 읽을 수 있게 허용할지 여부를 결정하는 단계입니다.

격리 수준이 높은 순서대로 SERIALIZABLE, REPEATABLE READ, READ COMMITTED, READ UNCOMMITED가 존재합니다. 격리 수준이 높을수록 성능은 저하되지만 데이터 무결성이 보장되고, 격리 수준이 낮을수록 성능은 좋아지지만 데이터 일관성이 낮아집니다.

 

[ 격리 수준 ]

SERIALIZABLE 은 가장 높은 수준의 격리로, 트랜젝션을 순차적으로 실행합니다. 다른 사용자는 트랜잭션 영역에 해당하는 데이터에 대해 수정 및 입력이 불가능합니다. 따라서 모든 이상 현상을 방지하며, 가장 높은 데이터 일관성을 보장합니다. 하지만 동시성이 낮아져 성능 저하가 발생할 수 있습니다.

REPEATABLE READ 는 트랜잭션이 범위 내에서 조회한 데이터 내용이 항상 동일함을 보장합니다. 다른 사용자는 트랜잭션 영역에 해당하는 데이터에 대해 수정이 불가능합니다. 아래 레벨에 비해 데이터 일관성이 높습니다. 하지만 새로운 데이터가 삽입되면 Phantom Read 가 발생할 수 있습니다.

READ COMMITTED 는 트랜잭션이 커밋된 변경사항만 다른 트랜잭션이 읽을 수 있습니다. Dirty Read를 방지할 수 있지만 나머지 문제가 발생할 수 있습니다. 많은 DBMS(Oracle, SQL Server, PostgreSQL)의 기본 격리 수준입니다.

READ UNCOMMITTED 는 트랜잭션이 commit되지 않은 변경사항을 다른 트랜잭션이 읽을 수 있습니다. 가장 낮은 수준의 격리로 성능이 뛰어나지만 데이터 무결성이 보장되지 않아 신뢰성이 낮습니다.

Dirty Read, Non-Repeatable Read, Phantom Read가 발생할 수 있습니다.

 

[ 이상 현상 ]

1. Dirty Read : 커밋되지 않은 데이터를 읽는 문제입니다.
   •  트랜잭션 A가 데이터를 변경하고 B는 그 데이터를 읽음. 나중에 트랜잭션 A가 롤백되면 트랜잭션 B는 유효하지 않은 데이터를 사용하게 됩니다.
2. Non-repeatable Read: 같은 쿼리를 두 번 실행했을 때 다른 결과가 나오는 문제입니다.
   •  트랜잭션 A가 데이터를 읽고, 트랜잭션 B가 그 데이터를 변경하고 커밋한 후, 트랜잭션 A가 다시 읽으면 다른 값을 얻게됩니다.
3. Phantom Read: 같은 쿼리를 두 번 실행했을 때 결과 집합이 달라지는 문제입니다.
   •  트랜잭션 A가 특정 조건으로 데이터를 조회하고, 트랜잭션 B가 해당 조건을 만족하는 새 데이터를 삽입/삭제한 후, 트랜잭션 A가 다시 같은 조건으로 조회하면 결과 집합이 달라집니다.