트랜잭션 격리 수준 (Transaction Isolation Level)

트랜잭션 격리 수준에 대해 알아보겠습니다.

 

트랜잭션에 대해 궁금하다면

이전에 포스팅된 트랜잭션을 확인해 주세요.

 

트랜잭션 격리 수준 이란?

트랜잭션끼리 일관된 데이터를 얼마나 허용할 것 인지 정하는 수준입니다.

격리 수준에는 총 4개의 레벨이 존재합니다. 

격리 수준의 레벨

Read uncommitted - 커밋되지 않은 데이터 읽기

Read committed - 커밋된 데이터만 읽기 (대부분의 DB의 Default Isolation Level)

Repeatable Read -  읽는 동안 수정/삭제 불가능 (MySQL의 Default Isolation Level)

Serializable -  완벽한 일관성 모드를 제공한다. 이상 현상이 발생하지 않는다.

 

또 각각의 단계 별로 일어날 수 있는 현상들로는 3개의 현상이 존재합니다.

격리 수준의 이상 현상

Dirty Read - 커밋되지 않은 수정된 데이터를 다른 트랜잭션에서 읽을 수 있을 때 발생하는 현상

격리 수준의 레벨 중 'Read uncommitted' 레벨에서 발생합니다.

 

Non-Repeatable Read - 하나의 트랜잭션에서 같은 데이터를 두 번 읽는 도중에 다른 트랜잭션에서 해당 데이터를 수정하면서 발생하는 현상으로 격리 수준의 레벨 중 'Read uncommitted', 'Read committed'에서 발생합니다.

 

Phantom Read - 하나의 트랜잭션에서 일정 범위의 레코드를 두 번 이상 읽었을 때, 첫 번째 쿼리에서 없던 레코드가 두 번째 쿼리에서 나타나는 현상 즉, 수정/삭제 가 아닌 추가에 의한 현상으로 격리 수준의 레벨 중 'Read uncommitted', 'Read committed', 'Repeatable Read'에서 발생합니다.

 

이렇게 글로만 봐서는 각각 격리 수준에서 어떠한 이상 현상들이 벌어지는지 알 수 없습니다.

시퀀스 다이어그램을 통해 하나씩 살펴보겠습니다.

Read uncommitted (level 0)

Read Uncommited (Dirty Read)

Select 문장이 실행될 때 Lock이 걸리지 않습니다. 

위 그림에서와 같이 Transaction 1이 수정후 커밋되지 않은 데이터를 Transaction 2에서 조회할 수 있습니다. (Dirty Read 발생) 

해당 레벨에서는 다른 이상 현상 (Non-Repeatable Read, Phantom Read) 도 함께 발생합니다.

Read committed (level 1)

Read commited (Non-Repeatable Read)

대부분의 DB에서 Default로 사용하고 있는 격리 수준입니다.

Read committed 레벨에서는 타 트랜잭션의 수정/삭제에 대한 영향을 받지 않습니다. 

위의 그림에서 보면 Transaction 1. 이 데이터를 수정하여도, Transaction 2. 는 UNDO에 백업된 데이터를 가져오기 때문에

영향을 받지 않습니다.

하지만 Transaction 1 이 커밋된 후 Transaction 2에서 다시 조회한다면 Commit 된 결과가 조회되어 Transaction 2의 두 Select 결과가 다르게 됩니다. 그 외에도 Phantom read 현상도 발생합니다.

Repeatable Read (level 2)

Repeatable Read (Phantom Read)

MySql에서 사용하는 격리 수준입니다.

자신보다 높은 Transaction ID를 가진 Transaction에 대해서는 항상 UNDO 영역의 백업된 데이터를 읽게 되어

Non-Repeatable Read 가 발생하지 않습니다!

하지만 위 그림과 같이 Transaction 1이 Commit 되면, Transaction 2에는 데이터 추가에 의한 Phantom Read가 발생합니다.

첫 Select 결과와 두번 째 Select 결과의 개수가 다르게 됩니다.

Serializable (level 3)

가장 엄격한 격리 수준입니다.

level 0, 1, 2 에서 일어나는 모든 현상이 일어나지 않습니다.

동시성이 떨어져서 잘 사용되지 않습니다. 동시성이 떨어진 다는 것은 

특정 트랜잭션이 데이터를 읽고 있다면 추가/수정/삭제가 불가능합니다.

 

정리하자면?

현상 \ 격리 수준	Read uncommited	Read commited	Repeatable read	Serializable
Dirty Read	O	X	X	X
Non-Repeatable Read	O	O	X	X
Phantom Read	O	O	O	X

위의 표와 같이 정리할 수 있습니다.

격리 수준을 수정할 때는 동시성과 일관성 사이에서 현재 서비스에 맞는 수준을 찾는 것이 중요할 것 같습니다.