• 트랜잭션
  • 정의
    • 트랜잭션은 DB의 상태를 변경시키기 위해 수행하는 작업 단위
    • 하나의 논리적인 작업 단위로 처리되어야 하는 하나 이상의 SQL 문의 집합
      • 예시1) 은행 계좌 간에 이체를 할 때, 금액을 한 계좌에서 빼고 다른 계좌에 더하는 두 가지 연산은 한 작업의 단위로 처리되어야 하는 트랜잭션
      • 예시2) 주문을 하고 order테이블에 주문을 생성하고, item테이블에서 재고까지 빼주는 작업이 한 단위로 처리되어야 하는 트랜잭션
  • commit
    • COMMIT 명령은 한 트랜잭션의 모든 변경사항을 데이터베이스에 영구적으로 저장
  • rollback
    • ROLLBACK 명령은 트랜잭션의 변경사항을 모두 취소하고, 데이터베이스를 트랜잭션 시작 이전의 상태로 되돌리는 것
  • START TRANSACTION
    • 트랜잭션의 경계를 명확히 하고, 트랜잭션이 시작되는 시점을 명시
    • COMMIT 명령이 실행될 때까지 작업 반영X
  • ACID 원칙
    • 데이터베이스 관리 시스템(DBMS)에서 트랜잭션이 신뢰성과 일관성을 유지하기 위해 지켜야 하는 네 가지 주요 속성
    • Atomicity (원자성)
      • 트랜잭션 내의 모든 작업이 완전히 수행되거나, 전혀 수행되지 않아야 함을 의미
    • Consistency (일관성)
      • 트랜잭션이 수행되기 전과 후의 데이터베이스 상태가 모든 정해진 규칙(예를들어 제약 조건, 데이터 무결성 등)을 만족해야 함을 의미
      • 데이터 무결성이란 데이터의 정확성과 신뢰할수 있는 상태를 의미
    • Isolation (고립성)
      • 각 트랜잭션은 다른 트랜잭션으로부터 독립적으로 수행되어야 함을 의미
      • 즉, 적절한 격리수준으로 동시성 문제가 발생하지 않아야함
    • Durability (지속성)
      • 트랜잭션이 완료되면, 그 결과는 영구적으로 저장되어야 함을 의미
• DB 격리수준
  • DB 동시성 문제를 해결하기 위한 격리수준
    • DB 동시성 문제는 데이터베이스에 여러 트랜잭션이 동시에 접근할 때, 데이터의 일관성과 정확성이 깨질 수 있는 상황
  • Read Uncommitted
    • 가장 낮은 수준의 격리수준
    • 즉, 데이터가 변경되었다면, 커밋되지 않았다 하더라도 읽을 수 있도록 하는 격리수준
    • dirty read 발생 가능
  • Read Committed
    • 다른 트랜잭션이 커밋한 데이터만 읽을 수 있는 격리수준.
    • 다만, 나의 트랜잭션에 여러 select 문이 있을 경우에, 그 사이에 다른 트랜잭션에서 update 또는 insert 등을 발생시키고 commit하게 될시 phantom read 또는 non-repeatable-read 발생가능
    • 즉, 트랜잭션내에 같은 읽기를 보장하지 않는 격리수준
  • Repeatable Read
    • 한 번 읽은 데이터는 같은 트랜잭션 내에서는 항상 같은 값을 갖도록 하는 격리수준 나의 트랜잭션에서 먼저 read하는 동안 다른 트랜잭션에서는 변경,추가 하더라도 같은 read값을 보장하는 것. -> Non-Repeatable Read과 Phantom read를 해결
    • repeatable read를 하더라도 문제가 발생할 가능성 존재
      • 나의 트랜잭션이 read하는 동안 타 트랜잭션에서 update하게 되면 read해온 값이 최종적으로 틀린 값이 되는 문제 발생(lost update)
        • 예시) 재고가 10개가 남은 상황에서 나의 트랜잭션과 타 트랜잭션이 동시에 read하여 10개로 각각 조회를 하고, 타 트랜잭션이 먼저 -1개를 하여 9개로 update를 실행하고, 나의 트랜잭션도 -1개를 하여 9개로 update하는 상황
      • 대안은 locking
        • 배타락(exclusive lock - select for update)
          • 다른 트랜잭션에서 읽기와 쓰기가 모두 차단. 읽을때부터 lock 실행
          • read에서부터 lock을 걸어 lost update 문제 해결
          • 공유락(shared lock)과 비교
            • 공유 락이 걸린 데이터에 대해서는 다른트랜잭션에서는 읽기 연산(SELECT)만 실행 가능하며, 쓰기 연산은 실행이 불가능
            • 두 다른 트랜잭션이 동시에 read하는 것은 가능하여 lost update 문제 가능성 여전히 존재
  • Serializable
    • 동시에 실행되는 여러 트랜잭션들을 순차적으로 실행한 것과 같은 결과를 보장
• DB 동시성 관련 실무 해결책(프로그램차원)
  • 위와 같은 동시성 이슈는 일반적이지는 않은 상황이지만, 쇼핑몰이벤트 또는 예매 시스템에서는 빈번하게 발생할수 있는 가능성 존재
  • Spring에서의 전략
    • 낙관적 lock
      • 버전정보 활용하여 update시에 정합성 체크
      • update item set stock_count = new_count where id=1 and version = 1; 만일, version이 맞지 않다면 0rows affected
    • 비관적 lock
      • 공유락
        • lock - PESSIMISTIC_READ
        • 다른 트랜잭션이 동일한 데이터를 읽을 수 있지만, 데이터를 수정할 수 없도록 하는 잠금
      • 배타락
        • lock - PESSIMISTIC_WRITE
        • select for update와 같은 방식사용
        • 특정행에 대해 lock을 걸어 read조차 막음으로서 update시에 발생하는 이슈 원천 차단.
    • 프로그램의 함수 차원에서 syncronized와 같은 lock기능을 사용하여 한 번에 하나의 스레드만 해당 메서드에 접근할 수 있도록 허용
      • 다만, 이 방식은 db차원의 lock 아니므로 DB에는 동시에 update작업을 시도할 여지가 있어, 여전히 동시성 문제 발생할 수 있는 여지가 있음.
  • Redis 사용
    • 싱글스레드 기반 key-value 시스템(인메모리 데이터베이스)
    • 재고관리를 redis에서 하고 추후 rdb에 update하는 방식 활용가능
• JOIN
  • 여러 테이블에서 가져온 레코드를 조합하여 하나의 테이블이나 결과 집합으로 표현
  • 크게는 INNER JOIN, OUTER JOIN으로 구분
    • INNER JOIN
      • 두 테이블 사이에 지정된 조건에 맞는 레코드만을 반환. 즉, 양쪽 테이블에 모두 해당 조건에 맞는 값이 있어야 결과에 포함
      • ex)author와 post를 inner조인하면 글을 작성한적이 있는 author와 해당 author가 작성한 post정보를 결합하여 조회
      • 가장 일반적인 형태
    • OUTER JOIN
      • 하나의 테이블을 기준으로 해당 테이블의 모든 레코드와 그에 JOIN된 다른 테이블의 일치하는 레코드를 반환
      • 왼쪽테이블이 기준이면 LEFT (OUTER) JOIN, 오른쪽 기준이면 RIGHT (OUTER) JOIN
      • LEFT JOIN이 일반적으로 많이 사용되는 JOIN
      • ex)author의 테이블의 행을 일단 모두 조회하고 author가 작성한 글정보를 조회하고 싶다면, author테이블에 post테이블을 left join
  • INNER JOIN
  • LEFT OUTER JOIN
  • JOIN 특이사항
• UNION
• 서브쿼리
• GROUP BY
• INDEX
• 데이터모델링
• 테이블 간의 참조 관계의 종류
• PK 설계시 고려사항
• 정규화
• (실습)주문(order) ERD 설계 및 DB 구축
• DB Dump
• 사용자관리
• view
• 저장 프로시저(stored procedure)
• mariadb(mysql) DB엔진의 종류
• DB 서버 구성