트랜잭션이 뭔가요?

Transaction이란

데이터베이스에서 하나의 논리적 기능을 수행하기 위한 작업의 단위 즉, 여러 개의 쿼리들을 하나로 묶는 단위를 말합니다 🙋‍♀️

논리적인 이유로 여러 SQL문들을 단일 작업으로 묶어서 나눠질 수 없게 만든 것입니다. 

• database 쿼리문 두 개가 정상 처리되어야만 성공하는 단일 작업
• transaction의 SQL문들 중에 일부만 성공해서 DB에 반영되는 일은 일어나지 않습니다.

 

 

 

 

일반적인 transaction 사용 패턴

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1. transaction을 시작(begin)
2. 데이터를 읽거나 쓰는 등의 SQL문들을 포함해서 로직을 수행
3. 일련의 과정들을 문제없이 동작했다면 transaction을 commit
4. 중간에 문제가 발생했다면 transaction을 rollback

 

 

커밋(commit)

여러 쿼리가 성공적으로 처리되었다고 확정하는 명령어

• 트랜잭션 단위로 수행
• 변경된 내용이 모두 영구적으로 저장됩니다.
• "커밋이 수행되었다." == "하나의 트랜잭션이 성공적으로 수행되었다."
• update, insert, delete의 쿼리가 하나의 트랜잭션 단위로 수행되고, 이후에 DB에 영구 저장됩니다.

 

롤백(rollback)

트랜잭션으로 처리한 하나의 묶음 과정을 일어나기 전으로 돌리는 일

• 지금까지 작업들을 모두 취소하고 transaction 이전 상태로 되돌립니다. 즉 취소!
• 에러나 여러 이슈 때문에 트랜잭션 전으로 돌려야 할 때 사용

 

 

💡 커밋과 롤백 덕에 데이터의 무결성이 보장됩니다. 또한 데이터 변경 전에 변경 사항을 쉽게 확인할 수 있고 해당 작업을 그룹화할 수 있습니다.

 

 

 

 

트랜잭션 전파

트랜잭션 단위로 여러 로직들을 묶을 때 외부 API를 호출하는 것이 있으면 안 됩니다. 만약 있다면 롤백이 일어났을 때 어떻게 해야 할 것인지에 대한 해결 방법이 있어야 하고 트랜잭션 전파를 신경 써서 관리해야 합니다.

 

트랜잭션을 수행할 때 커넥션 단위로 수행하기 때문에 커넥션 객체를 넘겨서 수행해야 합니다. 하지만 이를 매번 넘겨주기가 어렵고 번거롭습니다. 이를 넘겨서 수행하지 않고 여러 트랜잭션 관련 메서드의 호출을 하나의 트랜잭션에 묶이도록 하는 것

@Service
@Transactional(readOnly = true)
public class MemberService {
	private final MemberRepository memberRepository;

	public MemberService(MemberRepository memberRepository) {
		this.memberRepository = memberRepository;
	}
}

• @Transactional 애너테이션을 통해 여러 쿼리 관련들을 하나의 트랜잭션으로 처리
• commit(), rollback() 등을 쓰지 않고 처리하는 로직만 작성

 

 

 

ACID

트랜잭션이 어떠한 기능을 지녀야하는지 나타내는 특성으로 원자성, 일관성, 독립성, 지속성이 있습니다.

 

1. 원자성(atomicity)

"all or nothing" 트랜잭션과 관련된 일이 모두 수행되었거나 아예 되지 않았거나를 보장하는 특징

 

예를 들어 트랜잭션을 커밋했는데, 문제가 발생하여 롤백하는 경우 그 이후에 모두 수행되지 않음을 보장하는 것

• 트랜잭션은 논리적으로 쪼개질 수 없는 작업 단위이기 때문에 내부의 SQL문들이 모두 성공해야 합니다.
• 중간에 SQL문이 실패하면 지금까지의 작업을 모두 취소하여 아무 일도 없었던 것처럼 rollback 합니다.
• 개발자는 언제 commit하거나 rollback할지를 챙겨야 합니다.

 

 

2. 일관성(consistency)

'허용된 방식'으로만 데이터를 변경해야 하는 것

 

데이터베이스에 기록된 모든 데이터는 여러 가지 조건, 규칙에 따라 유효함을 가져야 합니다.

예를 들어 A는 1000만 원이 있고 B는 0원이 있다고 할 때, B가 A에게 500만원을 입금하는 것은 불가능하죠. 0원으로부터 500만원이 나오는 것은 불가능합니다.

• 트랜잭션은 DB 상태를 consistent 상태에서 또 다른 consistent 상태로 바꿔줘야 합니다.
• constraint, trigger 등을 통해 DB에 정의된 룰을 트랜잭션이 위반했다면 rollback 해야 합니다.
• 트랜잭션이 DB에 정의된 룰을 위반했는지는 DBMS가 커밋 전에 확인하고 알려줍니다.
• 개발자는 트랜잭션이 consistent하게 동작하는지를 챙겨야 합니다.

 

3. 격리성(isolation)

트랜잭션 수행 시 서로 끼어들지 못하는 것

• 여러 트랜잭션들이 동시에 실행되어도 마치 각각이 격리되어 실행되는 것처럼 다른 트랜잭션들로부터 영향을 받지 않고 혼자 동작하는 것
• 복수의 병렬 트랜잭션은 서로 격리되어 마치 순차적으로 실행되는 것처럼 작동되어야 합니다.
• 데이터베이스는 여러 사용자가 같은 데이터에 접근할 수 있어야 한다. 순차적으로 하면 쉽게 되겠지만 성능이 나빠집니다.

more: 격리 수준

 

4. 지속성(durabilitiy)

성공적으로 수행된 트랜잭션은 영원히 반영되어야 하는 것을 의미 커밋된 트랜잭션은 DB에 영구적으로 저장되어야 합니다.

• DB 시스템에 문제가 생겨도 커밋된 트랜잭션은 DB에 남아 있습니다.
• ‘영구적으로 저장한다’는 일반적으로 ‘비휘발성 메모리(하드디스크, SSD, …)에 저장함’을 의미합니다.

데이터베이스에 시스템 장애가 발생해도 원래 상태로 복구하는 회복 기능이 있어야 합니다.

데이터베이스는 이를 위해 체크섬, 저널링, 롤백 등의 기능 제공합니다.

• 체크섬 : 중복 검사의 한 형태로, 오류 정정을 통해 송신된 자료의 무결성을 보호하는 단순한 방법
• 저널링 : 파일 시스템 또는 데이터베이스 시스템에 변경 사항을 반영(commit)하기 전에 로깅하는 것, 트랜잭션 등 변경 사항에 대한 로그를 남기는 것