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transaction.md

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220 lines (146 loc) · 7.83 KB

transaction.md

File metadata and controls

220 lines (146 loc) · 7.83 KB
Raw
Title Transaction
Category DB
Author Jung

하나의 논리적 기능을 수행하기 위한 작업의 단위이다.
데이터베이스의 일관된 상태를 또다른 일관된 상태로 변환하는 작업이다.


트랜잭션 사용 이유

  • 데이터 베이스가 항상 정확하고 일관된 상태 유지
  • 장애 발생 시 복구나, 다수의 사용자가 동시에 사용할 수 있도록 하는 단위
  • 트랜잭션 관리를 통해 데이터베이스의 회복과 병행 제어가 가능해져 결과적으로 데이터베이스가 일관된 상태 유지
  • 트랜잭션 명령이 모두 처리되거나 하나도 처리되지 않아야 데이터베이스가 일관된 상태 유지

트랜잭션 단위


단일한 논리적인 작업 단위
논리적인 이유로 여러 SQL문들을 단일 작업으로 묶어서 나눠질 수 없게 만든 것이 transaction이다.
transaction의 SQL문들 중에 일부만 성공해서 DB에 반영되는 일은 일어나지 않는다.

  • 예시
      1. A 계좌에서 잔액 확인 (조회)
      1. A 계좌의 금액에서 이체할 금액을 빼고 다시 저장
      1. B 계좌의 잔액 확인
      1. B 계좌의 금액에서 이체할 금액을 더하고 다시 저장

트랜잭션 SQL문 예시

  • select * from account

id balance
J 1000000
H 2000000

  • START TRANSACTION
    • 트랜잭션 시작 명령어
    • MySQL에서는 실행과 동시에 autocommit은 off된다
    • 종료되면 원래 autocommit 상태로 돌아간다
  • update account set balance = balance - 200000 where id = 'J'
  • update account set balance = balance + 200000 where id = 'H'
  • COMMIT
    • 지금까지 작업한 내용을 DB에 영구적으로 저장한다,
    • 트랜잭션을 종료한다.

  • select * from account

id balance
J 800000
H 2200000
  • START TRANSACTION
  • update account set balance = balance - 300000 where id = 'J'
  • ROLLBACK
    • 지금까지 작업들을 모두 취소하고 transaction 이전 상태로 되돌린다.
    • 트랜잭션을 종료한다.

  • SELECT @@AUTOCOMMIT
    • 각각의 SQL문을 자동으로 트랜잭션 처리 해주는 개념
    • SQL문이 성공적으로 실행하면 자동으로 commit한다
    • 실행 중에 문제가 있었다면 알아서 rollback 한다
    • MySQL에서는 defaultfh autocommit이 enabled 되어 있다.
    • 다른 DBMS에서도 대부분 같은 기능을 제공한다

일반적인 트랜잭션 사용 패턴


  • 트랜잭션을 시작
  • SQL문을 통해 논리적인 로직 수행
  • 문제가 없다면 commit
  • 문제가 발생했다면 rollback 한다

트랜잭션 단위를 작게 해야하는 이유


트랜잭션 특성

트랜잭션 특성과 DBMS의 기능
트랜잭션 특성과 DBMS의 기능

원자성(Atomicity)

  • 트랜잭션을 구성하는 연산들이 모두 정상적으로 실행되거나 하나도 실행되지 않아야 하는 all-or-nothing
  • 트랜잭션을 수행하다 장애 발생시, 지금까지 실행한 연산들을 모두 처리 취소하고 DB 트랜잭션 작업 전의 상태로 되돌려 트랜잭션의 원자성을 보장

일관성(Consistency)

  • 트랜잭션이 성공적으로 수행된 후에도 DB가 일관성 있는 상태를 유지
  • 트랜잭션이 수행되기 전 DB가 일관된 상태였다면 트랜잭션 수행 후 결과를 반영한 DB도 일관된 상태 유지
  • 트랜잭션이 수행되는 과정 중에는 DB가 일시적으로 일관된 상태가 아닐 수 있지만, 트랜잭션의 수행이 성공적으로 완료된 후에는 DB가 일관된 상태를 유지

격리성(Isolation)

  • 현재 수행 중인 트랜잭션이 완료될 때 트랜잭션이 생성한 중간 연산 결과에 다른 트랜잭션이 접근 할 수 없는 것
  • DB 시스템에서 여러 트랜잭션이 동시에 수행되지만 각 트랜잭션이 독립적으로 수행 될 수 있도록 다른 트랜잭션의 중간 연산 결과에 서로 접근 X
  • DBMS는 여러 종류의 isolation level을 제공한다
  • 개발자는 Isolation level 중에 어떤 level로 transaction을 동작시킬지 설정할 수 있다
  • concurrency control의 주된 목표가 isolation이다

지속성(Durability)

  • 트랜잭션이 성공 한 이후, 반영된 수행 결과는 어떠한 경우에도 손실되지 않고 영구적이어야 함
  • 시스템 장애가 발생하더라도 트랜잭션 작업 결과는 없어지지 않고 DB에 그대로 남아있어야 한다.
  • 기본적으로 트랜잭션의 durability는 DBMS가 보장한다

트랜잭션 상태

트랜잭션 상태
트랜잭션 상태

활동


  • 트랜잭션이 수행을 시작하여 현재 수행 중인 상태
  • 활동 상태인 트랜잭션은 상황에 따라 부분 완료 상태나 실패 상태 중 하나

부분 완료

  • 트랜잭션의 마지막 연산이 실행된 직후의 상태
  • 트랜잭션이 수행한 최종 결과를 DB에 아직 반영하지 않은 상태
  • 부분 완료 상태의 트랜잭션은 상황에 따라 완료 상태 및 실패 상태가 될 수 있음

완료

  • 트랜잭션이 성공적으로 완료되어 commit 연산을 실행한 상태
  • 트랜잭션이 수행한 최종 결과를 DB에 반영하고, DB가 새로운 일관된 상태가 되면서 트랜잭션 종료

실패

  • 하드웨어, 소프트웨어의 문제나, 트랜잭션 내부의 오류 등의 이유로 장애가 발생하여 트랜잭션의 수행이 중단
  • 트랜잭션이 더는 정상적으로 수행을 계속 할 수 없음

철회

  • 트랜잭션의 수행이 실패하여 rollback 연산을 실행한 상태를 철회 상태
  • 지금까지 실행한 트랜잭션의 연산을 모두 취소하고 트랜잭션이 수행되기 전의 DB 상태로 되돌리면서 트랜잭션 종료

트랜잭션 사용시 주의할 점

  • 트랜잭션은 반드시 필요한 코드에만 적용
  • DB 커넉션 개수가 제한적이고 각 단위 프로그램이 커넥션을 소유하는 시간이 길어진다면 사용 가능한 여유 커넥션의 개수는 줄어들게 됨

장애외 회복

장애

  • 트랜잭션 장애
  • 시스템 장애
    • 하드웨어 결함으로 정상적으로 수행을 계속 할 수 없는 경우
  • 미디어 장애
    • 디스크 장치의 결함으로 디스크에 저장된 데이터베이스의 일부 혹은 전체가 손상된 상태

회복

  • 즉시 갱신

    • 로그 기반 회복 기법
    • 트랜잭션 수행 도중 변경하면 변경 정보를 로그 파일에 저장하고, 트랜잭션이 부분 완료되기 전이라도 모든 변경 내용을 즉시 데이터베이스의 반영하는 기법
    • 로그 파일을 참조하여 REDO & UNDO 연산 모두 실행

  • 지연 갱신

    • 로그 기반 회복 기법
    • 트랜잭션이 부분 완료 상태에 이르기까지 발생한 모든 변경 내용을 로그 파일에만 저장하고 데이터베이스에는 커밋이 발생할때까지 저장하는 기법. 회복과정에서 UNDO 필요 X
    • 이를 통해 트랜잭션의 원자성 보장.

  • check point recovery

    • 이전은 신경 쓰지 않고 Check Point 이후만 즉시 갱신 혹은 지연 갱신을 수행
    • 가장 최근 CheckPoint 지점을 찾아 그 시점 이후의 로그만을 회복 대상으로 함.

  • media recovery

    • 디스크와 같이 비휘발성 저장 장치의 내용이 손상되는 장애가 발생했을 시에 회복을 위한 기법이며
    • 백업, 미러링 등을 이용해 복구