트랜잭션(transaction)이란? + 트랜잭션의 4가지 특징

트랜잭션이란?

"쪼갤 수 없는 업무 처리의 최소 단위"를 말한다. 
영어로 간략히 Tx라고 표기하기도 한다. 1초당 처리할 수 있는 트랜잭션의 개수를 TPS라고 한다.

트랜잭션의 목적?

• 데이터베이스 서버에 여러 개의 클라이언트가 동시에 액세스 하거나 응용프로그램이 갱신을 처리하는 과정에서 중단될 수 있는 경우 등 데이터 부정합을 방지하고자 할 때 사용된다.
• 데이터베이스 기능 중, 트랜잭션을 조작하는 기능은 데이터베이스 완전성(integrity) 유지를 확신할수 있다.
• 단일 트랜잭션은 데이터베이스 내에 읽거나 쓰는 여러 개 쿼리를 요구한다. 이때 중요한 것은 데이터베이스가 수행된 일부 쿼리가 남지 않는 것이다.

트랜잭션의 특징

1. 원자성(Atomicity)
2. 일관성(Consistency)
3. 독립성, 고립성 (Isolation)
4. 지속성(Durability)

1. 원자성(Atomicity)

• 하나의 트랜잭션이 더 이상 작게 쪼갤 수 없는 최소한의 업무단위
  - 트랜잭션이 데이터 베이스에 모두 반영되던지 아니면 전혀 반영되지 않아야 하며 작업이 부분적으로 실행되거나 중단되지 않는 것을 보장 하는것!
• All or Nothing의 개념으로서 작업 단위를 일부분만 실행하지 않는다는 것을 의미한다.
  - 100개 명령어로 구성된 트랜잭션 중 99개 완료 1개 실패가 된다면, 이는 무조건 실패로 간주하여 트랜잭션 시작 전 상태로 돌려야 한다. 또한 100개가 모두 성공했을 시 트랜잭션은 성공이기 때문에 중간 상태가 없다.

2. 일관성(Consistency)

• 트랜잭션이 완료된 결괏값이 일관적인 DB 상태를 유지하는 것을 말한다.
  - 트랜잭션이 진행되는 동안 데이터베이스가 변경되더라도 업데이트된 데이터베이스로 트랜잭션이 진행되는 것이 아니라, 처음 트랜잭션을 진행하기 위해 참조한 데이터베이스로 진행
• 트랜잭션 수행이 보존해야 할 일관성은 기본 키, 외래 키 제약과 같은 명시적인 무결성 제약 조건들뿐만 아니라, A에서 B로 돈을 이체할 때 A와 B 계좌의 돈의 총합이 같아야 한다는 사항과 같은 비명시적인 일관성 조건들도 있다.

3. 독립성, 고립성 (Isolation)

• 하나의 트랜잭션 수행시 다른 트랜잭션의 작업이 끼어들지 못하도록 보장하는 것
  - 트랜잭션 끼리는 서로를 간섭할 수 없다. 트랜잭션이 실행하는 도중에 변경한 데이터는 이 트랜잭션이 완료될 때까지 다른 트랜잭션이 참조하지 못하게 하는 특성
• 여러 트랜잭션이 동시에 수행되더라도 각각의 트랜잭션은 다른 트랜잭션의 수행에 영향을 받지 않고 독립적으로 수행되어야 한다. 
• 데이터베이스를 변경한 내용은 트랜잭션이 커밋되기 전까지는 다른 어떤 질의나 트랜잭션과도 고립되어야만 한다.
  - 각 트랜잭션은 시스템 내에서 동시에 수행되고 있는 다른 트랜잭션들을 알지 못하는 것이다. 한 트랜잭션의 중간 결과가 다른 트랜잭션에게는 숨겨져야 한다는 의미인데, 이러한 성질이 보장되지 않으면 트랜잭션이 원래 상태로 되돌아갈 수 없게 된다.
  

4.지속성(Durability)

• 트랜잭션이 정상적으로 종료된 다음에는 영구적으로 데이터베이스에 작업의 결과가 저장되어야 한다.
• 정상적으로 완료 혹은 부분 완료된 데이터는 DBMS가 책임지고 데이터베이스에 기록하는 성질이 지속성이며 영속성이라고 표현하기도 한다.

트랜잭션의 commit, rollback???

커밋(commit)

• 커밋(commit) 연산은 모든 작업들을 정상적으로 처리하겠다고 확정하는 명령어
• 처리과정을 데이터베이스에 영구적으로 저장하는 것
• 커밋을 수행하면 하나의 트랜잭션 과정을 종료하는 것이다. 커밋을 수행하면 이전 데이터가 완전히 업데이트된다

위의 그림에서 첫 번째 커밋 후 그 뒤에 Update 문으로 데이터를 갱신하고 Delete 문으로 데이터를 삭제한 후 Insert 문을 사용해 데이터를 삽입한다. 만약 이 모든 과정이 오류 없이 수행되었다면 지금까지 실행한 모든 작업을 데이터베이스에 영구 저장하라는 명령으로 커밋을 수행

롤백(rollback)

• 롤백(rollback) 연산은 작업 중 문제가 발생하여 트랜잭션의 처리과정에서 발생한 변경사항을 취소하는 명령어
• 트랜잭션의 일부가 정상적으로 처리되더라도 트랜잭션의 원자성을 구현하기 위해 이 트랜잭션이 행한 모든 연산을 취소한다는 특징
• 트랜잭션이 시작되기 이전의 상태로 되돌린다. 즉, 마지막 커밋을 완료한 시점으로 다시 돌아감
• 커밋하여 저장한 것만 복구한다. 롤백 시에는 해당 트랜잭션을 재시작하거나 폐기한다.

위의 그림에서 롤백 명령은 마지막으로 수행한 커밋 명령까지만 정상 처리된 상태로 유지한다. 그 이후에 수행했던 모든 DML 명령어 작업들을 취소시켜 이전 상태로 원상 복귀 시킨다. 트랜잭션은 이렇듯 all or nothing(모든 것을 수행하던지 아무것도 하지 말던지) 방식으로 DML 명령어들을 처리한다.

 

참고문헌

http://wiki.hash.kr/index.php/%ED%8A%B8%EB%9E%9C%EC%9E%AD%EC%85%98#.EC.9B.90.EC.9E.90.EC.84.B1

트랜잭션 - 해시넷